Tikiti nambari 17
- Dhana ya atomitiki ya muundo wa maada na ushahidi wake wa majaribio. Mfano bora wa gesi. Hali ya joto kabisa. Halijoto kama kipimo cha wastani wa nishati ya kinetiki ya mwendo wa chembe joto.
- Sheria za kutafakari na refraction ya mwanga; tafakari ya ndani ya jumla; lenzi; muundo wa lensi nyembamba; vyombo vya macho.
a. 1. Dutu zote zinajumuisha molekuli na nafasi kati yao. Uthibitisho: 1. ukivunja kitu, basi kata ni mbaya; 2. mwili wowote unaweza kukandamizwa kila wakati - hii ni kwa sababu ya nafasi kati ya molekuli.
b. Molekuli zote ziko katika mwendo unaoendelea, wa machafuko. Uthibitisho: 1. kuenea - jambo la kuchanganya vitu na kila mmoja. Ikiwa unachanganya vitu viwili, vitachanganya baada ya muda bila kuchochea (kwa mfano: matango ya pickling); 2. Mwendo wa Brownian ni mwendo wa chembe kubwa zilizosimamishwa kwenye kioevu au gesi. (kwa mfano: chembe za vumbi "hucheza" angani - hii hufanyika kwa sababu ya ukweli kwamba molekuli za hewa husonga kila wakati na kwa nasibu na kuangusha molekuli).
c. Kati ya molekuli kuna nguvu za kuvutia na za kuchukiza kwa wakati mmoja (kwa mfano: trampoline, chemchemi ya gari, n.k.)
Gesi bora ni mfano katika fizikia. Gesi katika chombo huchukuliwa kuwa gesi bora wakati molekuli inayoruka kutoka ukuta hadi ukuta wa chombo haipati migongano na molekuli nyingine.
Equation ya msingi ya MKT inaunganisha vigezo vya macroscopic (shinikizo, kiasi, joto) ya mfumo wa gesi yenye microscopic (molekuli ya molekuli, kasi ya wastani ya harakati zao).
Mkusanyiko uko wapi, 1/mol; - molekuli ya molekuli, kilo; - mzizi unamaanisha kasi ya mraba ya molekuli, m / s; - Nishati ya kinetic ya mwendo wa Masi, J.
Joto kamili - kipimo katika K (kelvins)
Sufuri kabisa ni joto sawa na digrii -273 Celsius - ambayo harakati zote zinapaswa kukoma.
Ili kuelezea mali ya suala katika hali ya gesi, mfano bora wa gesi hutumiwa. Gesi inachukuliwa kuwa bora ikiwa: a) hakuna nguvu za kuvutia kati ya molekuli, yaani, molekuli hufanya kama miili ya elastic kabisa;
B) gesi hutolewa sana, i.e. umbali kati ya molekuli ni kubwa zaidi kuliko ukubwa wa molekuli wenyewe;
C) usawa wa joto katika kiasi chote hupatikana mara moja. Masharti muhimu kwa gesi halisi kupata mali ya gesi bora yanafikiwa chini ya utofauti unaofaa wa gesi halisi. Baadhi ya gesi, hata kwa joto la kawaida na shinikizo la anga, hutofautiana kidogo na bora. Vigezo kuu vya gesi bora ni shinikizo, kiasi na joto.
Moja ya mafanikio ya kwanza na muhimu ya MCT ilikuwa maelezo ya ubora na kiasi cha shinikizo la gesi kwenye kuta za chombo. Maelezo ya ubora ni kwamba molekuli za gesi, wakati zinapogongana na kuta za chombo, huingiliana nao kulingana na sheria za mechanics kama miili ya elastic na kuhamisha msukumo wao kwenye kuta za chombo.
Kulingana na utumiaji wa kanuni za kimsingi za nadharia ya kinetiki ya Masi, mlinganyo wa kimsingi wa MKT wa gesi bora ulipatikana.
Ambayo inaonekana kama hii: , ambapo p ni shinikizo la gesi bora, m0 ni wingi wa molekuli, thamani ya wastani.
Mkusanyiko wa molekuli, mraba wa kasi ya molekuli.
Kuainisha thamani ya wastani ya nishati ya kinetiki ya mwendo wa kutafsiri wa molekuli bora za gesi
Tunapata equation kuu
MCT ya gesi bora katika fomu:
Hata hivyo, kwa kupima shinikizo la gesi pekee, haiwezekani kujua wastani wa nishati ya kinetic ya molekuli binafsi au mkusanyiko wao. Kwa hivyo, ili kupata vigezo vya hadubini vya gesi, ni muhimu kupima kiasi kingine cha kimwili kinachohusiana na wastani wa nishati ya kinetiki ya molekuli. Kiasi hiki ni joto. Joto ni kiasi cha kimwili cha scalar ambacho kinaelezea hali ya usawa wa thermodynamic (hali ambayo hakuna mabadiliko katika vigezo vya microscopic). Kama kiasi cha thermodynamic, hali ya joto huonyesha hali ya joto ya mfumo na hupimwa kwa kiwango cha kupotoka kwake kutoka kwa kile kinachodhaniwa kuwa sifuri; kama kiasi cha molekuli-kinetic, ni sifa ya ukubwa wa harakati ya machafuko ya molekuli na hupimwa. kwa nishati yao ya wastani ya kinetic. Ek = 3/2 kT, ambapo k = 1.38 10^(-23) J/K na inaitwa mara kwa mara ya Boltzmann.
Joto la sehemu zote za mfumo wa pekee katika usawa ni sawa. Joto hupimwa na vipimajoto katika digrii za mizani mbalimbali ya joto. Kuna kipimo kamili cha thermodynamic (kipimo cha Kelvin) na mizani kadhaa ya majaribio ambayo hutofautiana katika sehemu zao za kuanzia. Kabla ya kuanzishwa kwa kiwango cha joto kabisa, kiwango cha Celsius kilitumiwa sana katika mazoezi (kiwango cha kufungia cha maji kinachukuliwa kuwa 0 ° C, na kiwango cha kuchemsha cha maji kwa shinikizo la kawaida la anga linachukuliwa kuwa 100 ° C).
Kipimo cha halijoto kwenye kipimo kamili kinaitwa Kelvin na huchaguliwa kuwa sawa na digrii moja kwenye mizani ya Selsiasi 1 K = 1 °C. Katika kiwango cha Kelvin, halijoto ya sifuri kabisa inachukuliwa kama sifuri, ambayo ni, joto ambalo shinikizo la gesi bora kwa kiwango cha kawaida ni sifuri. Hesabu hutoa matokeo kwamba halijoto ya sifuri kabisa ni -273 °C. Kwa hiyo, kuna uhusiano kati ya kiwango cha joto kabisa na kiwango cha Celsius T = t ° C + 273. Joto la sifuri kabisa haliwezi kupatikana, kwa kuwa baridi yoyote inategemea uvukizi wa molekuli kutoka kwenye uso, na inapokaribia sifuri kabisa, kasi ya mwendo wa kutafsiri wa molekuli hupungua kasi kiasi kwamba uvukizi husimama. Kinadharia, kwa sifuri kabisa, kasi ya mwendo wa kutafsiri wa molekuli ni sifuri, yaani, mwendo wa joto wa molekuli huacha.
Misingi ya nadharia ya kinetiki ya molekuli ya muundo wa jambo
Misingi ya nadharia ya kinetiki ya molekuli ilitengenezwa na M.V. Lomonosov, L. Boltzmann, J. Maxwell na wengine.Nadharia hii inategemea masharti yafuatayo:
1. Dutu zote zinajumuisha chembe ndogo - molekuli. Molekuli za dutu ngumu zinajumuisha hata chembe ndogo - atomi. Mchanganyiko tofauti wa atomi huunda aina za molekuli. Atomu ina kiini chenye chaji chanya kilichozungukwa na ganda la elektroni lililo na chaji hasi. Uzito wa molekuli na atomi hupimwa katika vitengo vya molekuli ya atomiki (a.m.u.). Mduara wa atomi na molekuli ni wa mpangilio wa cm 10 - 10. Kiasi cha dutu iliyo na idadi ya chembe (atomi au molekuli) sawa na idadi ya atomi katika kilo 0.012 ya isotopu C ya kaboni inaitwa. tunaomba.
Molekuli hugongana na kila mmoja, kubadilisha kasi katika ukubwa na mwelekeo. Katika kesi hii, ugawaji wa jumla wa nishati yao ya kinetic hutokea. Mwili unaojumuisha molekuli huzingatiwa kama mfumo wa kusonga na kuingiliana kwa chembe. Mfumo kama huo wa molekuli una nishati inayojumuisha nishati inayowezekana ya mwingiliano kati ya chembe na nishati ya kinetic ya mwendo wa chembe. Nishati hii inaitwa nishati ya ndani ya mwili. Kiasi cha nishati ya ndani iliyohamishwa kati ya miili wakati wa kubadilishana joto inaitwa kiasi cha joto (Joule, cal). Joule - SI. Kal 1 = 4.18 J. Atomu na molekuli ziko katika mwendo unaoendelea, unaoitwa. joto. Mali kuu ya harakati za joto ni asili yake isiyoingiliwa (chaoticity). Ili kuashiria kwa kiasi kikubwa ukubwa wa mwendo wa joto, dhana ya joto la mwili huletwa. Kadiri mwendo wa joto wa molekuli kwenye mwili unavyozidi kuwa mkubwa, ndivyo joto lake linaongezeka. Miili miwili inapogusana, nishati husogea kutoka kwenye mwili wenye joto zaidi hadi kwenye ile yenye joto kidogo na hatimaye kutulia hali ya usawa wa joto.
Kutoka kwa mtazamo wa dhana za kinetic za molekuli joto ni kiasi kinachobainisha wastani wa nishati ya kinetiki ya mwendo wa tafsiri wa molekuli au atomi. Kitengo cha kipimo cha joto la joto ni shahada.(Mia moja ya tofauti kati ya pointi za kuchemsha na za kufungia za maji safi kwenye shinikizo la anga). Kiwango cha joto cha Kelvin kabisa kilianzishwa katika fizikia. Digrii Selsiasi ni sawa na digrii Kelvin. Kwa joto la - 273 C, mwendo wa kutafsiri wa molekuli ya gesi (sifuri kabisa) inapaswa kuacha, yaani mfumo (mwili) una nishati ya chini kabisa.
Kanuni za msingi za nadharia ya kinetic ya molekuli ya muundo wa jambo inathibitishwa na majaribio na matukio mengi (usambazaji, mwendo wa Brownian, kuchanganya maji, ukandamizaji wa vitu mbalimbali, kufutwa kwa vitu vikali katika maji, nk). Mbinu za kisasa za majaribio - uchambuzi wa mgawanyiko wa X-ray, uchunguzi kwa kutumia darubini ya elektroni na zingine - zimeboresha uelewa wetu wa muundo wa maada. Katika gesi, umbali kati ya molekuli ni kiasi kikubwa, na nguvu za kuvutia hazizingatiwi. Molekuli za gesi daima huwa na kusambazwa sawasawa katika ujazo wote wanaochukua. Gesi hutoa shinikizo kwenye kuta za chombo ambacho iko. Shinikizo hili husababishwa na athari za molekuli zinazosonga. Wakati wa kusoma nadharia ya kinetic ya gesi, kinachojulikana gesi bora. Gesi ambayo tunapuuza nguvu za mwingiliano kati ya molekuli na kiasi cha molekuli za gesi. Kwa kudhani kwamba wakati wa migongano, molekuli za gesi bora ni kama mipira ya elastic kabisa.
Rudi mbele
Makini! Onyesho la kuchungulia la slaidi ni kwa madhumuni ya habari pekee na huenda lisiwakilishe vipengele vyote vya wasilisho. Ikiwa una nia ya kazi hii, tafadhali pakua toleo kamili.
Malengo.
- Kielimu.
- Toa dhana ya halijoto kama kipimo cha wastani wa nishati ya kinetiki; fikiria historia ya kuundwa kwa thermometers, kulinganisha mizani tofauti ya joto; kukuza uwezo wa kutumia maarifa yaliyopatikana kutatua shida na kufanya kazi za vitendo, kupanua upeo wa wanafunzi katika uwanja wa matukio ya joto.
- Kielimu.
- Kukuza uwezo wa kusikiliza mpatanishi wako na kuelezea maoni yako mwenyewe
- Kimaendeleo.
- Maendeleo katika wanafunzi wa tahadhari ya hiari, kufikiri (uwezo wa kuchambua, kulinganisha, kujenga analogies, kuteka hitimisho.), maslahi ya utambuzi (kulingana na majaribio ya kimwili);
- uundaji wa dhana za kiitikadi juu ya ufahamu wa ulimwengu.
WAKATI WA MADARASA
Habari, tafadhali keti chini.
Wakati wa kusoma mechanics, tulipendezwa na harakati za miili. Sasa tutazingatia matukio yanayohusiana na mabadiliko katika mali ya miili wakati wa kupumzika. Tutasoma joto na ubaridi wa hewa, kuyeyuka kwa barafu, kuyeyuka kwa metali, kuchemsha kwa maji, nk. Matukio kama haya huitwa. matukio ya joto.
Tunajua kwamba wakati maji baridi yanapokanzwa, kwanza huwa joto na kisha moto. Sehemu ya chuma iliyoondolewa kutoka kwa moto inapoa polepole. Hewa inayozunguka radiators za maji ya moto huwaka, nk.
Tunatumia maneno "baridi", "joto", "moto" ili kuashiria hali ya joto ya miili. Kiasi kinachoonyesha hali ya joto ya miili ni joto.
Kila mtu anajua kwamba joto la maji ya moto ni kubwa kuliko joto la maji baridi. Katika majira ya baridi, joto la hewa ya nje ni chini kuliko majira ya joto.
Molekuli zote za dutu yoyote husogea mfululizo na kwa nasibu (kwa machafuko).
Harakati ya machafuko ya nasibu ya molekuli inaitwa mwendo wa joto.
Niambie, ni tofauti gani kati ya mwendo wa joto na mwendo wa mitambo?
Inahusisha chembe nyingi na trajectories tofauti. Harakati haziachi. (Mfano: Mwendo wa Brownian)
Maonyesho ya mtindo wa mwendo wa Brownian
Je, mwendo wa joto hutegemea nini?
- Jaribio la 1: Chovya kipande cha sukari kwenye maji baridi na kingine kwenye maji ya moto. Ni ipi itayeyuka haraka?
- Jaribio la 2: Weka vipande 2 vya sukari (moja kubwa kuliko nyingine) katika maji baridi. Ni ipi itayeyuka haraka?
Swali la joto gani limegeuka kuwa ngumu sana. Je, kwa mfano, maji ya moto yanatofautianaje na maji baridi? Kwa muda mrefu hapakuwa na jibu wazi kwa swali hili. Leo tunajua kwamba kwa joto lolote maji huwa na molekuli sawa. Kisha ni nini hasa hubadilika katika maji joto lake linapoongezeka? Kutokana na uzoefu tuliona kwamba sukari itayeyuka kwa kasi zaidi katika maji ya moto. Kuvunjika hutokea kutokana na kuenea. Hivyo, Kueneza hutokea kwa kasi kwa joto la juu zaidi kuliko joto la chini.
Lakini sababu ya kuenea ni harakati ya molekuli. Hii inamaanisha kuwa kuna uhusiano kati ya kasi ya harakati ya molekuli na joto la mwili: Katika mwili wenye joto la juu, molekuli huenda kwa kasi zaidi.
Lakini joto hutegemea sio tu kwa kasi ya wastani ya molekuli. Kwa mfano, oksijeni, kasi ya wastani ya molekuli ambayo ni 440 m/s, ina joto la 20 ° C, na nitrojeni, yenye kasi ya wastani ya molekuli, ina joto la 16 ° C. Joto la chini la nitrojeni ni kutokana na ukweli kwamba molekuli za nitrojeni ni nyepesi kuliko molekuli za oksijeni. Kwa hivyo, hali ya joto ya dutu imedhamiriwa sio tu na kasi ya wastani ya harakati ya molekuli zake, lakini pia kwa wingi wao. Tunaona vivyo hivyo katika jaribio nambari 2.
Tunajua idadi ambayo inategemea kasi na wingi wa chembe. Hii ni nishati ya msukumo na kinetic. Wanasayansi wamegundua kuwa ni nishati ya kinetic ya molekuli ambayo huamua joto la mwili: joto ni kipimo cha wastani wa nishati ya kinetic ya chembe katika mwili; kadiri nishati hii inavyoongezeka, ndivyo joto la mwili linavyoongezeka.
Kwa hiyo, wakati miili inapokanzwa, wastani wa nishati ya kinetic ya molekuli huongezeka, na huanza kusonga kwa kasi; Wakati kilichopozwa, nishati ya molekuli hupungua na huanza kusonga polepole zaidi.
Joto ni kiasi kinachoonyesha hali ya joto ya mwili. Kipimo cha "joto" la mwili. Kadiri joto la mwili lilivyo juu, ndivyo nishati ya wastani ya atomi na molekuli zake inavyoongezeka.
Je, inawezekana kutegemea tu hisia zako ili kuhukumu kiwango cha joto la mwili?
- Jaribio la 1: Gusa kitu cha mbao kwa mkono mmoja na kitu cha chuma kwa mkono mwingine.
Linganisha hisia
Ingawa vitu vyote viwili viko kwenye joto sawa, mkono mmoja utahisi baridi na mwingine joto
- Jaribio la 2: chukua vyombo vitatu na maji ya moto, ya joto na ya baridi. Weka mkono mmoja kwenye chombo na maji baridi na mwingine kwenye chombo na maji ya moto. Baada ya muda, weka mikono yote miwili kwenye chombo na maji ya joto
Linganisha hisia
Mkono uliokuwa kwenye maji ya moto sasa unahisi baridi, na mkono uliokuwa kwenye maji baridi sasa unahisi joto, ingawa mikono yote miwili iko kwenye chombo kimoja.
Tumethibitisha kuwa hisia zetu ni za kibinafsi. Vyombo vinahitajika ili kuwathibitisha.
Vyombo vinavyotumiwa kupima joto huitwa vipima joto. Hatua ya thermometer hiyo inategemea upanuzi wa joto wa dutu. Inapokanzwa, safu ya dutu inayotumiwa katika thermometer (kwa mfano, zebaki au pombe) huongezeka, na inapopozwa, hupungua. Kipimajoto cha kwanza cha kioevu kiligunduliwa mnamo 1631 na mwanafizikia wa Ufaransa J. Rey.
Joto la mwili litabadilika hadi kufikia usawa wa joto na mazingira.
Sheria ya usawa wa joto: kwa kikundi chochote cha miili iliyotengwa, baada ya muda fulani joto huwa sawa, i.e. hali ya usawa wa joto hutokea.
Inapaswa kukumbuka kwamba thermometer yoyote daima inaonyesha joto lake mwenyewe. Kuamua hali ya joto ya mazingira, thermometer inapaswa kuwekwa katika mazingira haya na kusubiri hadi hali ya joto ya kifaa itaacha kubadilika, kuchukua thamani sawa na joto la kawaida.. Wakati hali ya joto ya mazingira inabadilika, joto la thermometer pia litabadilika.
Kipimajoto cha matibabu kilichoundwa kupima joto la mwili wa binadamu hufanya kazi kwa njia tofauti. Ni ya kinachojulikana kiwango cha juu cha thermometers, kurekodi halijoto ya juu zaidi ambayo walipashwa. Baada ya kupima joto lako mwenyewe, unaweza kuona kwamba, unapojikuta katika mazingira ya baridi (ikilinganishwa na mwili wa binadamu), thermometer ya matibabu inaendelea kuonyesha thamani sawa. Ili kurudi safu ya zebaki kwa hali yake ya awali, thermometer hii lazima itikiswe.
Kwa thermometer ya maabara inayotumiwa kupima joto la mazingira, hii sio lazima.
Vipima joto vinavyotumika katika maisha ya kila siku hukuruhusu kueleza halijoto ya kitu katika nyuzi joto Selsiasi (°C).
A. Celsius (1701-1744) - Mwanasayansi wa Uswidi ambaye alipendekeza matumizi ya kiwango cha joto cha centigrade. Kwa kiwango cha joto la Selsiasi, sifuri (tangu katikati ya karne ya 18) ni joto la barafu inayoyeyuka, na digrii 100 ni kiwango cha kuchemsha cha maji kwa shinikizo la kawaida la anga.
Wacha tusikilize ujumbe kuhusu historia ya ukuzaji wa vipima joto (Uwasilishaji na Sidorova E.)
Vipimajoto vya kioevu hutegemea kanuni ya kubadilisha kiasi cha kioevu ambacho hutiwa kwenye kipimajoto (kawaida pombe au zebaki) wakati halijoto ya mazingira inapobadilika. Hasara: vinywaji tofauti hupanua tofauti, hivyo usomaji wa thermometer hutofautiana: Mercury -50 0 C; glycerin -47.6 0 C
Tulijaribu kufanya thermometer ya kioevu nyumbani. Wacha tuone ni nini kinakuja kwake. (Video na Brykina V. Nyongeza 1)
Tulijifunza kuwa kuna viwango tofauti vya joto. Mbali na kiwango cha Celsius, kiwango cha Kelvin kinatumika sana. Dhana ya joto kabisa ilianzishwa na W. Thomson (Kelvin). Kiwango kamili cha joto kinaitwa kiwango cha Kelvin au kiwango cha joto cha thermodynamic.
Kitengo cha joto kamili ni kelvin (K).
Sufuri kabisa ni halijoto ya chini kabisa ambayo hakuna kinachoweza kuwa baridi zaidi na kinadharia haiwezekani kutoa nishati ya joto kutoka kwa dutu, halijoto ambayo harakati ya joto ya molekuli huacha.
Sufuri kabisa inafafanuliwa kama 0 K, ambayo ni takriban 273.15 °C
Kelvin mmoja ni sawa na digrii moja T=t+273
Maswali kutoka kwa Mtihani wa Jimbo la Umoja
Ni ipi kati ya chaguzi zifuatazo za kupima joto la maji ya moto kwa kutumia kipimajoto kinachotoa matokeo sahihi zaidi?
1) Kipimajoto hutiwa ndani ya maji na, baada ya kuiondoa kutoka kwa maji baada ya dakika chache, masomo yanachukuliwa.
2) Thermometer hupunguzwa ndani ya maji na kusubiri hadi hali ya joto itaacha kubadilika. Baada ya hayo, bila kuondoa thermometer kutoka kwa maji, chukua masomo yake
3) Thermometer hupunguzwa ndani ya maji na, bila kuiondoa kutoka kwa maji, masomo yanachukuliwa mara moja
4) Thermometer hupunguzwa ndani ya maji, kisha huondolewa haraka kutoka kwa maji na masomo yanachukuliwa
Takwimu inaonyesha sehemu ya ukubwa wa kipimajoto kinachoning'inia nje ya dirisha. Joto la hewa nje ni
- 180 C
- 14 0 C
- 210 C
- 220 C
Tatua matatizo No. 915, 916 ("Mkusanyiko wa matatizo katika fizikia 7-9" na V.I. Lukashik, E.V. Ivanova)
- Kazi ya nyumbani: Kifungu cha 28
- Nambari 128 D "Mkusanyiko wa matatizo katika fizikia 7-9" V.I.Lukashik, E.V. Ivanova
Msaada wa kimbinu
- "Fizikia 8" S.V. Gromov, N.A. Nchi ya mama
- "Mkusanyiko wa matatizo katika fizikia 7-9" V.I. Lukashik, E.V. Ivanova
- Michoro ambayo inapatikana kwa umma kwenye Mtandao
Ukurasa wa 1
Harakati ya mafuta ya molekuli ya vitu katika hali ya kioevu ni sawa na harakati zao kwa vitu katika hali ya fuwele na gesi. Katika fuwele, mwendo wa joto wa molekuli huonyeshwa hasa katika vibrations ya molekuli kuhusiana na nafasi za usawa, ambazo hazibadilika kwa muda. Mwendo wa joto wa molekuli katika gesi ni hasa harakati zao za kutafsiri na mzunguko, maelekezo ambayo hubadilika katika migongano.
Harakati ya joto ya molekuli ya dutu kwenye uso wa substrate inaitwa uhamiaji. Wakati wa uhamiaji, inawezekana kwa molekuli kugongana - mbili au chini mara nyingi tatu - na kila mmoja. Molekuli zinazogongana huja pamoja chini ya ushawishi wa nguvu za van der Waals. Kwa hivyo, mara mbili na triplets huundwa. Ni ngumu zaidi kunyonya kuliko molekuli moja, kwani vifungo vyao na uso vina nguvu dhahiri. Miundo hii ni vituo vinavyofanya kazi wakati wa ufupishaji wa molekuli za kutulia zinazofuata.
Kwa kuwa harakati ya joto ya molekuli za dutu ya mwili huvuruga mpangilio wao ulioamuru, sumaku hupungua kwa kuongezeka kwa joto.
Kwa kuwa harakati ya joto ya molekuli za dutu ya mwili huvuruga mpangilio wao ulioamuru, sumaku hupungua kwa kuongezeka kwa joto. Ikiwa mwili huu umeondolewa kwenye uwanja wa nje, basi harakati ya machafuko ya molekuli itasababisha demagnetization yake kamili.
Shinikizo la mvuke uliojaa huundwa na harakati ya joto ya molekuli ya dutu katika awamu ya mvuke kwa joto fulani.
Hali ya gesi hutokea wakati nishati ya mwendo wa joto wa molekuli ya dutu inazidi nishati ya mwingiliano wao. Molekuli za dutu katika hali hii hupata mwendo wa utafsiri wa mstatili, na sifa za kibinafsi za dutu hupotea, na hutii sheria zinazofanana na gesi zote. Miili ya gesi haina umbo lao na hubadilisha kwa urahisi kiasi chake inapoathiriwa na nguvu za nje. au wakati joto linabadilika.
Sufuri kabisa (0 K) ina sifa ya kukoma kwa harakati ya joto ya molekuli za dutu na inalingana na joto chini ya 0 C na 273 16 C.
Nadharia ya kinetic ya suala inaruhusu sisi kuanzisha uhusiano kati ya shinikizo na nishati ya kinetic ya mwendo wa joto wa molekuli za dutu.
Ikiwa harakati za ndani za molekuli zimeunganishwa na harakati zao za nje za mafuta, basi haiwezekani kuelewa mali ya dutu, tabia yake ya kemikali, bila kusoma uhusiano huu, bila kuzingatia mambo hayo yanayoathiri harakati ya mafuta ya molekuli. dutu (joto, shinikizo, mazingira, nk) na kupitia harakati hii ya joto pia huathiri hali ya harakati ya ndani katika kila molekuli ya mtu binafsi.
Kwa hivyo, iligundua kuwa dutu yoyote inaweza kubadilishwa kutoka hali ya gesi hadi kioevu. Hata hivyo, kila dutu inaweza kupata mabadiliko hayo tu katika halijoto chini ya fulani, kinachojulikana joto muhimu Tc. Juu ya joto muhimu, dutu haibadilika kuwa kioevu au imara kwa shinikizo lolote. Ni dhahiri kwamba katika halijoto muhimu wastani wa nishati ya kinetiki ya mwendo wa joto wa molekuli za dutu huzidi nishati inayowezekana ya kuzifunga katika kioevu au ngumu. Kwa kuwa nguvu za kuvutia zinazofanya kazi kati ya molekuli za vitu tofauti ni tofauti, nishati inayowezekana ya unganisho wao pia ni tofauti, kwa hivyo maadili ya joto muhimu kwa vitu tofauti pia ni tofauti.
Nyakati za kupumzika 1 na T2 zinaletwa hapo juu kama viunga, ambavyo lazima vitaamuliwe kutokana na uzoefu. Thamani za 7 zilizopimwa kwa vitu anuwai ziko katika anuwai kutoka K) sekunde 4 kwa suluhisho la chumvi ya paramagnetic hadi kadhaa. Data ya majaribio inaonyesha uhusiano wa karibu kati ya maadili ya nyakati za kupumzika na muundo na asili ya mwendo wa joto wa molekuli za dutu.
Joto kamili T, K, linaonyesha kiwango cha joto la mwili. Hasa, kiwango cha kuyeyuka cha barafu (0 C) na kiwango cha kuchemsha cha maji (100 C) kwa shinikizo la kawaida la anga zilichukuliwa kama maadili ya awali yaliyotumika katika ujenzi wa Kiwango cha joto cha Kimataifa cha Vitendo cha Celsius ili kuanzisha asili ya joto na kitengo chake cha kipimo - digrii. Joto zaidi ya 0 C huchukuliwa kuwa chanya, na joto chini ya 0 C huchukuliwa kuwa hasi. Katika mfumo wa SI wa vitengo, mahesabu ya joto hufanywa kutoka kwa sifuri kabisa katika digrii za kiwango cha Kelvin thermodynamic. Sufuri kabisa ya kiwango hiki (0 K) ina sifa ya kusitishwa kwa harakati ya joto ya molekuli ya dutu na inalingana na kiwango cha Celsius hadi joto la - 273 15 C. Kwa hiyo, mizani zote mbili hutofautiana tu katika hatua ya kuanzia. na bei ya mgawanyo (shahada) ni sawa kwao.
Kurasa: 1
Ili kusoma mada "Harakati za joto" tunahitaji kurudia:
Katika ulimwengu unaotuzunguka, aina mbalimbali za matukio ya kimwili hutokea ambayo yanahusiana moja kwa moja na mabadiliko ya joto la mwili.
Tangu utoto, tunakumbuka kwamba maji katika ziwa ni baridi kwanza, kisha ni vigumu sana, na tu baada ya muda inakuwa yanafaa kwa kuogelea.
Kwa maneno kama "baridi", "moto", "joto kidogo", tunafafanua digrii tofauti za "joto" la miili, au, kwa lugha ya fizikia, joto tofauti la miili.
Ikiwa unalinganisha hali ya joto katika ziwa katika majira ya joto na vuli marehemu, tofauti ni dhahiri. Joto la maji ya joto ni kubwa kidogo kuliko joto la maji ya barafu.
Kama inavyojulikana, kuenea hutokea kwa kasi kwa joto la juu. Inafuata kutoka kwa hili kwamba kasi ya harakati ya molekuli na joto zinahusiana sana.
Fanya jaribio: Chukua glasi tatu na ujaze na maji baridi, ya joto na ya moto, na sasa weka mfuko wa chai katika kila glasi na uangalie jinsi rangi ya maji inavyobadilika? Je, mabadiliko haya yatatokea wapi sana?
Ikiwa unaongeza joto, kasi ya harakati ya molekuli itaongezeka, ikiwa itapungua, itapungua. Kwa hivyo, tunahitimisha: joto la mwili moja kwa moja inategemea kasi ya harakati ya molekuli.
Maji ya moto yana molekuli sawa na maji baridi. Tofauti kati yao ni tu katika kasi ya harakati ya molekuli.
Matukio yanayohusiana na joto au baridi ya miili na mabadiliko ya joto huitwa joto. Hizi ni pamoja na inapokanzwa au baridi sio miili ya kioevu tu, bali pia hewa ya gesi na imara.
Mifano zaidi ya matukio ya joto: kuyeyuka kwa chuma, kuyeyuka kwa theluji.
Molekuli, au atomi, ambazo ni msingi wa miili yote, ziko katika mwendo wa machafuko usio na mwisho. Harakati ya molekuli katika miili tofauti hutokea tofauti. Molekuli za gesi husogea bila mpangilio kwa mwendo wa kasi kwenye njia changamano sana.Zinapogongana, zinarukana, kubadilisha ukubwa na mwelekeo wa kasi.
Molekuli za kioevu huzunguka kwenye nafasi za usawa (kwa kuwa ziko karibu karibu na kila mmoja) na mara chache huruka kutoka nafasi moja ya usawa hadi nyingine. Harakati ya molekuli katika kioevu haina bure kuliko katika gesi, lakini bure zaidi kuliko katika vitu vikali.
Katika yabisi, molekuli na atomi hutetemeka karibu na nafasi fulani za wastani.
Kadiri joto linavyoongezeka, kasi ya chembe huongezeka, Ndiyo maana Harakati ya machafuko ya chembe kawaida huitwa joto.
Inavutia:
Je! ni urefu gani kamili wa Mnara wa Eiffel? Na hii inategemea joto la kawaida!
Ukweli ni kwamba urefu wa mnara hutofautiana kwa sentimita 12.
na joto la mihimili inaweza kufikia digrii 40 Celsius.
Na kama unavyojua, vitu vinaweza kupanua chini ya ushawishi wa joto la juu.
Chaoticity ni kipengele muhimu zaidi cha mwendo wa joto. Moja ya ushahidi muhimu zaidi wa harakati ya molekuli ni kuenea na mwendo wa Brownian. (Mwendo wa kahawia ni msogeo wa chembe ndogo sana katika kioevu chini ya ushawishi wa athari za molekuli. Kama uchunguzi unavyoonyesha, mwendo wa Brownian hauwezi kukoma). Harakati ya Brownian iligunduliwa na mtaalam wa mimea wa Kiingereza Robert Brown (1773-1858).
Kwa kweli molekuli zote za mwili hushiriki katika harakati ya joto ya molekuli na atomi, ndiyo sababu kwa mabadiliko ya harakati za joto, hali ya mwili yenyewe na mali zake mbalimbali pia hubadilika.
Hebu tukumbuke jinsi mali ya maji hubadilika na mabadiliko ya joto.
Joto la mwili moja kwa moja inategemea wastani wa nishati ya kinetic ya molekuli. Tunatoa hitimisho dhahiri: joto la juu la mwili, ndivyo nishati ya wastani ya kinetic ya molekuli zake. Na, kinyume chake, joto la mwili linapungua, wastani wa nishati ya kinetic ya molekuli zake hupungua.
Halijoto - kiasi kinachoonyesha hali ya joto ya mwili au, kwa maneno mengine, kipimo cha "joto" la mwili.
Kadiri joto la mwili lilivyo juu, ndivyo nishati ya wastani ya atomi na molekuli zake inavyoongezeka.
Joto hupimwa vipima joto, i.e. vyombo vya kupima joto
Joto halipimwi moja kwa moja! Thamani iliyopimwa inategemea joto!
Hivi sasa, kuna thermometers ya kioevu na ya umeme.
Katika thermometers za kisasa za kioevu, hii ni kiasi cha pombe au zebaki. Kipimajoto hupima joto lako mwenyewe! Na, ikiwa tunataka kupima joto la mwili mwingine kwa kutumia thermometer, tunahitaji kusubiri muda hadi joto la mwili na thermometer ni sawa, i.e. usawa wa joto utatokea kati ya thermometer na mwili. Thermometer ya nyumbani "thermometer" inahitaji muda ili kutoa usomaji sahihi wa joto la mgonjwa.
Hii ndio sheria ya usawa wa joto:
Kwa kundi lolote la miili iliyotengwa, baada ya muda fulani hali ya joto huwa sawa,
hizo. hali ya usawa wa joto hutokea.
Joto la mwili hupimwa kwa kutumia kipimajoto na mara nyingi huonyeshwa ndani digrii Selsiasi(°C). Pia kuna vitengo vingine vya kipimo: Fahrenheit, Kelvin na Reaumur.
Mara nyingi, wanafizikia hupima joto kwenye mizani ya Kelvin. 0 nyuzi joto = 273 digrii Kelvin