Vé số 17
- Giả thuyết nguyên tử về cấu trúc của vật chất và bằng chứng thực nghiệm của nó. Mô hình khí lý tưởng. Nhiệt độ tuyệt đối. Nhiệt độ là thước đo động năng trung bình của chuyển động của hạt ấm.
- Định luật phản xạ và khúc xạ ánh sáng; phản xạ nội toàn phần; ống kính; công thức thấu kính mỏng; dụng cụ quang học.
Một. 1. Tất cả các chất đều bao gồm các phân tử có khoảng cách giữa chúng. Chứng minh: 1. nếu bạn làm vỡ một đồ vật thì vết cắt là thô; 2. bất kỳ vật thể nào cũng có thể bị nén - điều này là do khoảng cách giữa các phân tử.
b. Tất cả các phân tử đều chuyển động hỗn loạn, liên tục. Chứng minh: 1. Khuếch tán - hiện tượng trộn lẫn các chất với nhau. Nếu bạn kết hợp hai chất, sau một thời gian chúng sẽ trộn lẫn với nhau mà không cần khuấy (ví dụ: dưa chuột muối); 2. Chuyển động Brown là chuyển động của các hạt lớn lơ lửng trong chất lỏng hoặc chất khí. (ví dụ: các hạt bụi “nhảy múa” trong không khí - điều này xảy ra do các phân tử không khí chuyển động liên tục và ngẫu nhiên và đánh gục các phân tử).
c. Giữa các phân tử tồn tại đồng thời lực hút và lực đẩy (ví dụ: tấm bạt lò xo, lò xo ô tô, v.v.).
Khí lý tưởng là một mô hình trong vật lý. Chất khí trong bình được coi là khí lý tưởng khi một phân tử bay từ thành bình này sang thành bình khác không gặp va chạm với các phân tử khác.
Phương trình MKT cơ bản kết nối các thông số vĩ mô (áp suất, thể tích, nhiệt độ) của hệ khí với các thông số vi mô (khối lượng phân tử, tốc độ chuyển động trung bình của chúng).
Nồng độ ở đâu, 1/mol; - khối lượng phân tử, kg; - căn bậc hai tốc độ bình phương của phân tử, m/s; - động năng của chuyển động phân tử, J.
Nhiệt độ tuyệt đối – đo bằng K (kelvins)
Độ không tuyệt đối là nhiệt độ bằng -273 độ C - tại đó mọi chuyển động sẽ dừng lại.
Để giải thích các tính chất của vật chất ở trạng thái khí, người ta sử dụng mô hình khí lý tưởng. Một chất khí được coi là lý tưởng nếu: a) không có lực hấp dẫn giữa các phân tử, nghĩa là các phân tử hành xử giống như những vật thể đàn hồi tuyệt đối;
B) khí thải ra rất nhiều, tức là khoảng cách giữa các phân tử lớn hơn nhiều so với kích thước của chính các phân tử đó;
C) trạng thái cân bằng nhiệt trong toàn bộ thể tích đạt được ngay lập tức. Các điều kiện cần thiết để khí thực có được các tính chất của khí lý tưởng được đáp ứng dưới sự hiếm thích hợp của khí thực. Một số loại khí, ngay cả ở nhiệt độ phòng và áp suất khí quyển, hơi khác so với khí lý tưởng. Các thông số chính của khí lý tưởng là áp suất, thể tích và nhiệt độ.
Một trong những thành công đầu tiên và quan trọng của MCT là giải thích định tính và định lượng về áp suất khí tác dụng lên thành bình. Giải thích định tính là các phân tử khí khi va chạm với thành bình sẽ tương tác với chúng theo các định luật cơ học như những vật đàn hồi và truyền xung động của chúng đến thành bình.
Dựa trên việc sử dụng các nguyên lý cơ bản của lý thuyết động học phân tử, người ta đã thu được phương trình MKT cơ bản cho khí lý tưởng,
Nó trông như thế này: , trong đó p là áp suất của khí lý tưởng, m0 là khối lượng của phân tử, giá trị trung bình
Nồng độ phân tử, bình phương tốc độ của phân tử.
Xác định giá trị trung bình động năng của chuyển động tịnh tiến của các phân tử khí lý tưởng
Chúng ta thu được phương trình chính
MCT của khí lý tưởng có dạng:
Tuy nhiên, chỉ bằng cách đo áp suất khí thì không thể biết được động năng trung bình của từng phân tử hoặc nồng độ của chúng. Do đó, để tìm các thông số vi mô của một chất khí, cần phải đo một số đại lượng vật lý khác liên quan đến động năng trung bình của các phân tử. Đại lượng này là nhiệt độ. Nhiệt độ là một đại lượng vật lý vô hướng mô tả trạng thái cân bằng nhiệt động (trạng thái không có sự thay đổi trong các thông số vi mô). Là một đại lượng nhiệt động, nhiệt độ đặc trưng cho trạng thái nhiệt của hệ và được đo bằng độ lệch của nó so với giá trị được coi là bằng 0; là một đại lượng động học phân tử, nó đặc trưng cho cường độ chuyển động hỗn loạn của các phân tử và được đo bằng động năng trung bình của chúng. Ek = 3/2 kT, trong đó k = 1,38 10^(-23) J/K và được gọi là hằng số Boltzmann.
Nhiệt độ của tất cả các phần của một hệ cô lập ở trạng thái cân bằng là như nhau. Nhiệt độ được đo bằng nhiệt kế theo độ của các thang nhiệt độ khác nhau. Có một thang đo nhiệt động tuyệt đối (thang Kelvin) và nhiều thang đo thực nghiệm khác nhau về điểm xuất phát. Trước khi đưa ra thang đo nhiệt độ tuyệt đối, thang đo độ C đã được sử dụng rộng rãi trong thực tế (điểm đóng băng của nước được lấy là 0 °C và điểm sôi của nước ở áp suất khí quyển bình thường được lấy là 100 °C).
Đơn vị nhiệt độ trên thang đo tuyệt đối được gọi là Kelvin và được chọn bằng 1 độ trên thang đo độ C 1 K = 1 °C. Trong thang Kelvin, nhiệt độ không tuyệt đối được lấy bằng 0, nghĩa là nhiệt độ tại đó áp suất của khí lý tưởng ở thể tích không đổi bằng 0. Tính toán cho kết quả nhiệt độ không tuyệt đối là -273 °C. Do đó, có một mối quan hệ giữa thang nhiệt độ tuyệt đối và thang đo độ C T = t °C + 273. Nhiệt độ không tuyệt đối là không thể đạt được, vì bất kỳ sự làm mát nào đều dựa trên sự bay hơi của các phân tử khỏi bề mặt và khi đạt đến độ không tuyệt đối, tốc độ chuyển động tịnh tiến của các phân tử chậm lại đến mức sự bay hơi gần như dừng lại. Về mặt lý thuyết, ở độ không tuyệt đối, tốc độ chuyển động tịnh tiến của phân tử bằng 0, tức là chuyển động nhiệt của phân tử dừng lại.
Cơ sở lý thuyết động học phân tử về cấu trúc của vật chất
Các nguyên tắc cơ bản của lý thuyết động học phân tử được phát triển bởi M.V. Lomonosov, L. Boltzmann, J. Maxwell và những người khác. Lý thuyết này dựa trên các nguyên tắc sau:
1. Mọi chất đều bao gồm những hạt - phân tử cực nhỏ. Các phân tử của các chất phức tạp bao gồm các hạt thậm chí còn nhỏ hơn - nguyên tử. Sự kết hợp khác nhau của các nguyên tử tạo ra các loại phân tử. Nguyên tử gồm có hạt nhân mang điện tích dương được bao quanh bởi lớp vỏ electron mang điện tích âm. Khối lượng của phân tử và nguyên tử được đo bằng đơn vị khối lượng nguyên tử (amu). Đường kính của nguyên tử, phân tử vào khoảng 10 - 10 cm. Lượng chất chứa số hạt (nguyên tử hoặc phân tử) bằng số nguyên tử có trong 0,012 kg đồng vị cacbon C được gọi là chúng tôi cầu nguyện.
Các phân tử va chạm với nhau, thay đổi tốc độ cả về độ lớn và hướng. Trong trường hợp này, xảy ra sự phân phối lại tổng động năng của chúng. Một cơ thể bao gồm các phân tử được coi là một hệ thống các hạt chuyển động và tương tác. Một hệ thống phân tử như vậy có năng lượng bao gồm thế năng tương tác giữa các hạt và động năng chuyển động của hạt. Năng lượng này được gọi là nội năng của cơ thể. Lượng năng lượng bên trong được truyền giữa các vật trong quá trình trao đổi nhiệt được gọi là lượng nhiệt (Joule, cal). Joule - SI. 1 cal = 4,18 J. Các nguyên tử và phân tử chuyển động liên tục, gọi là nhiệt.Đặc tính chính của chuyển động nhiệt là tính chất không bị gián đoạn (sự hỗn loạn). Để mô tả một cách định lượng cường độ chuyển động nhiệt, khái niệm nhiệt độ cơ thể được đưa ra. Chuyển động nhiệt của các phân tử trong cơ thể càng mạnh thì nhiệt độ của nó càng cao. Khi hai vật tiếp xúc nhau, năng lượng sẽ chuyển từ vật nóng hơn sang vật kém nóng hơn và cuối cùng lắng xuống. trạng thái cân bằng nhiệt.
Từ quan điểm của khái niệm động học phân tử nhiệt độ là đại lượng đặc trưng cho động năng trung bình của chuyển động tịnh tiến của phân tử hoặc nguyên tử. Đơn vị đo nhiệt độ nhiệt là bằng cấp.(Một phần trăm chênh lệch giữa điểm sôi và điểm đóng băng của nước tinh khiết ở áp suất khí quyển). Thang nhiệt độ tuyệt đối Kelvin được đưa vào vật lý. Một độ C bằng một độ Kelvin. Ở nhiệt độ – 273 C, chuyển động tịnh tiến của các phân tử khí (độ 0 tuyệt đối) sẽ dừng lại, tức là hệ (vật thể) có năng lượng thấp nhất có thể.
Các nguyên tắc cơ bản của lý thuyết động học phân tử về cấu trúc của vật chất được xác nhận bằng nhiều thí nghiệm và hiện tượng (khuếch tán, chuyển động Brown, trộn chất lỏng, khả năng nén của các chất khác nhau, hòa tan chất rắn trong chất lỏng, v.v.). Các phương pháp thí nghiệm hiện đại - phân tích nhiễu xạ tia X, quan sát bằng kính hiển vi điện tử và các phương pháp khác - đã làm phong phú thêm hiểu biết của chúng ta về cấu trúc của vật chất. Trong chất khí, khoảng cách giữa các phân tử tương đối lớn và lực hút là không đáng kể. Các phân tử khí luôn có xu hướng phân bố đều trong toàn bộ thể tích mà chúng chiếm giữ. Khí gây áp lực lên thành bình chứa nó. Áp suất này được gây ra bởi sự tác động của các phân tử chuyển động. Khi nghiên cứu lý thuyết động học của chất khí, cái gọi là khí lý tưởng. Một loại khí trong đó chúng ta bỏ qua lực tương tác giữa các phân tử và thể tích của các phân tử khí. Giả sử rằng trong quá trình va chạm, các phân tử của khí lý tưởng giống như những quả bóng đàn hồi tuyệt đối.
Trở lại Tiến lên
Chú ý! Bản xem trước trang chiếu chỉ nhằm mục đích cung cấp thông tin và có thể không thể hiện tất cả các tính năng của bản trình bày. Nếu bạn quan tâm đến tác phẩm này, vui lòng tải xuống phiên bản đầy đủ.
Mục tiêu.
- Giáo dục.
- Nêu khái niệm nhiệt độ là thước đo động năng trung bình; xem xét lịch sử tạo ra nhiệt kế, so sánh các thang nhiệt độ khác nhau; phát triển khả năng vận dụng kiến thức đã học để giải quyết vấn đề và thực hiện các nhiệm vụ thực tế, mở rộng tầm nhìn của học sinh trong lĩnh vực hiện tượng nhiệt.
- Giáo dục.
- Phát triển khả năng lắng nghe người đối thoại và bày tỏ quan điểm của riêng bạn
- Phát triển.
- Phát triển ở học sinh khả năng chú ý, tư duy tự nguyện (khả năng phân tích, so sánh, xây dựng phép loại suy, rút ra kết luận.), hứng thú nhận thức (dựa trên thí nghiệm vật lý);
- hình thành các khái niệm tư tưởng về khả năng nhận thức của thế giới.
TIẾN ĐỘ BÀI HỌC
Xin chào, mời ngồi.
Khi nghiên cứu cơ học, chúng ta quan tâm đến chuyển động của các vật thể. Bây giờ chúng ta sẽ xem xét các hiện tượng liên quan đến sự thay đổi tính chất của vật thể ở trạng thái nghỉ. Chúng ta sẽ nghiên cứu sự nóng lên và làm mát không khí, sự tan chảy của băng, sự tan chảy của kim loại, sự sôi của nước, v.v. Những hiện tượng như vậy được gọi là hiện tượng nhiệt.
Chúng ta biết rằng khi nước lạnh được đun nóng, lúc đầu nó trở nên ấm và sau đó nóng. Phần kim loại được lấy ra khỏi ngọn lửa dần nguội đi. Không khí xung quanh bộ tản nhiệt nước nóng nóng lên, v.v.
Chúng ta dùng các từ “lạnh”, “ấm”, “nóng” để biểu thị trạng thái nhiệt của vật thể. Đại lượng đặc trưng cho trạng thái nhiệt của vật thể là nhiệt độ.
Mọi người đều biết nhiệt độ của nước nóng cao hơn nhiệt độ của nước lạnh. Vào mùa đông, nhiệt độ không khí bên ngoài thấp hơn vào mùa hè.
Tất cả các phân tử của bất kỳ chất nào đều chuyển động liên tục và ngẫu nhiên (hỗn loạn).
Chuyển động hỗn loạn ngẫu nhiên của các phân tử được gọi là chuyển động nhiệt.
Hãy cho tôi biết, sự khác biệt giữa chuyển động nhiệt và chuyển động cơ học là gì?
Nó liên quan đến nhiều hạt có quỹ đạo khác nhau. Sự chuyển động không bao giờ dừng lại. (Ví dụ: Chuyển động Brown)
Trình diễn mô hình chuyển động Brown
Chuyển động nhiệt phụ thuộc vào cái gì?
- Thí nghiệm số 1: Nhúng một miếng đường vào nước lạnh và một miếng vào nước nóng. Cái nào sẽ tan nhanh hơn?
- Thí nghiệm số 2: Cho 2 miếng đường (một miếng lớn hơn miếng kia) vào nước lạnh. Cái nào sẽ tan nhanh hơn?
Câu hỏi về nhiệt độ bao nhiêu hóa ra lại rất khó. Ví dụ, nước nóng khác với nước lạnh như thế nào? Trong một thời gian dài không có câu trả lời rõ ràng cho câu hỏi này. Ngày nay chúng ta biết rằng ở bất kỳ nhiệt độ nào nước cũng bao gồm các phân tử giống nhau. Vậy chính xác thì điều gì sẽ thay đổi trong nước khi nhiệt độ của nó tăng lên? Theo kinh nghiệm, chúng tôi thấy rằng đường sẽ tan nhanh hơn nhiều trong nước nóng. Sự hòa tan xảy ra do khuếch tán. Như vậy, Sự khuếch tán xảy ra nhanh hơn ở nhiệt độ cao hơn ở nhiệt độ thấp hơn.
Nhưng nguyên nhân của sự khuếch tán là sự chuyển động của các phân tử. Điều này có nghĩa là có mối liên hệ giữa tốc độ chuyển động của các phân tử và nhiệt độ cơ thể: Trong cơ thể có nhiệt độ cao hơn, các phân tử chuyển động nhanh hơn.
Nhưng nhiệt độ không chỉ phụ thuộc vào tốc độ trung bình của các phân tử. Vì vậy, ví dụ, oxy, tốc độ trung bình của các phân tử là 440 m/s, có nhiệt độ 20 °C, và nitơ, với cùng tốc độ phân tử trung bình, có nhiệt độ 16 °C. Nhiệt độ của nitơ thấp hơn là do phân tử nitơ nhẹ hơn phân tử oxy. Do đó, nhiệt độ của một chất không chỉ được xác định bởi tốc độ chuyển động trung bình của các phân tử mà còn bởi khối lượng của chúng. Chúng tôi thấy điều tương tự ở thí nghiệm số 2.
Chúng ta biết các đại lượng phụ thuộc vào cả tốc độ và khối lượng của hạt. Đây là xung lực và động năng. Các nhà khoa học đã phát hiện ra rằng chính động năng của các phân tử quyết định nhiệt độ cơ thể: nhiệt độ là thước đo động năng trung bình của các hạt trong cơ thể; năng lượng này càng lớn thì nhiệt độ cơ thể càng cao.
Vì vậy, khi cơ thể nóng lên, động năng trung bình của các phân tử tăng lên và chúng bắt đầu chuyển động nhanh hơn; Khi được làm mát, năng lượng của các phân tử giảm đi và chúng bắt đầu chuyển động chậm hơn.
Nhiệt độ là đại lượng đặc trưng cho trạng thái nhiệt của cơ thể. Một thước đo “nhiệt” của cơ thể. Nhiệt độ của vật thể càng cao thì năng lượng trung bình của các nguyên tử và phân tử của nó càng lớn.
Có thể chỉ dựa vào cảm giác của mình để đánh giá mức độ nóng lên của cơ thể?
- Thí nghiệm số 1: Một tay chạm vào vật bằng gỗ, tay kia chạm vào vật bằng kim loại.
So sánh cảm giác
Mặc dù hai vật có nhiệt độ như nhau nhưng một tay sẽ thấy lạnh và tay kia thấy ấm
- Thí nghiệm số 2: lấy ba bình đựng nước nóng, ấm và lạnh. Đặt một tay vào bình nước lạnh và tay kia vào bình nước nóng. Sau một lúc, đặt cả hai tay vào bình nước ấm
So sánh cảm giác
Bàn tay ngâm trong nước nóng bây giờ thấy lạnh, bàn tay ngâm trong nước lạnh giờ lại thấy ấm, mặc dù cả hai tay đều ở trong một bình.
Chúng tôi đã chứng minh rằng cảm xúc của chúng tôi là chủ quan. Cần có các công cụ để xác nhận chúng.
Dụng cụ dùng để đo nhiệt độ gọi là nhiệt kế. Hoạt động của nhiệt kế như vậy dựa trên sự giãn nở nhiệt của một chất. Khi đun nóng, cột chất dùng trong nhiệt kế (ví dụ thủy ngân hoặc rượu) tăng lên và khi nguội đi thì giảm đi. Nhiệt kế chất lỏng đầu tiên được phát minh vào năm 1631 bởi nhà vật lý người Pháp J. Rey.
Nhiệt độ cơ thể sẽ thay đổi cho đến khi đạt trạng thái cân bằng nhiệt với môi trường.
Định luật cân bằng nhiệt: đối với bất kỳ nhóm vật thể cô lập nào, sau một thời gian nhiệt độ trở nên như nhau, tức là trạng thái cân bằng nhiệt xảy ra.
Cần nhớ rằng bất kỳ nhiệt kế nào cũng luôn hiển thị nhiệt độ của chính nó. Để xác định nhiệt độ của môi trường, nên đặt nhiệt kế trong môi trường này và đợi cho đến khi nhiệt độ của thiết bị ngừng thay đổi, lấy giá trị bằng nhiệt độ môi trường.. Khi nhiệt độ môi trường thay đổi thì nhiệt độ của nhiệt kế cũng sẽ thay đổi.
Nhiệt kế y tế được thiết kế để đo nhiệt độ cơ thể con người hoạt động hơi khác một chút. Nó thuộc về cái gọi là nhiệt kế tối đa, ghi lại nhiệt độ cao nhất mà chúng được làm nóng. Sau khi đo nhiệt độ của chính mình, bạn có thể nhận thấy rằng, khi bạn thấy mình ở môi trường lạnh hơn (so với cơ thể con người), nhiệt kế y tế tiếp tục hiển thị giá trị tương tự. Để đưa cột thủy ngân về trạng thái ban đầu, nhiệt kế này phải được lắc.
Với nhiệt kế phòng thí nghiệm dùng để đo nhiệt độ môi trường thì điều này là không cần thiết.
Nhiệt kế được sử dụng trong cuộc sống hàng ngày cho phép bạn biểu thị nhiệt độ của một chất bằng độ C (° C).
A. độ C (1701-1744) - nhà khoa học người Thụy Điển đã đề xuất sử dụng thang đo nhiệt độ độ C. Trên thang nhiệt độ C, 0 (kể từ giữa thế kỷ 18) là nhiệt độ băng tan và 100 độ là nhiệt độ sôi của nước ở áp suất khí quyển bình thường.
Hãy cùng nghe thông điệp về lịch sử phát triển của nhiệt kế (Bài trình bày của Sidorova E.)
Nhiệt kế chất lỏng hoạt động dựa trên nguyên lý thay đổi thể tích chất lỏng đổ vào nhiệt kế (thường là cồn hoặc thủy ngân) khi nhiệt độ môi trường thay đổi. Nhược điểm: các chất lỏng khác nhau giãn nở khác nhau nên chỉ số nhiệt kế cũng khác nhau: Thủy ngân -50 0 C; glyxerin -47,6 0 C
Chúng tôi đã cố gắng làm một nhiệt kế lỏng ở nhà. Hãy xem điều gì xảy ra với nó. (Video của Brykina V. Phụ lục 1)
Chúng tôi đã học được rằng có nhiều thang nhiệt độ khác nhau. Ngoài thang đo độ C, thang đo Kelvin được sử dụng rộng rãi. Khái niệm nhiệt độ tuyệt đối được đưa ra bởi W. Thomson (Kelvin). Thang đo nhiệt độ tuyệt đối được gọi là thang đo Kelvin hoặc thang đo nhiệt độ nhiệt động lực học.
Đơn vị của nhiệt độ tuyệt đối là kelvin (K).
Độ không tuyệt đối là nhiệt độ thấp nhất có thể mà tại đó không có gì có thể lạnh hơn và về mặt lý thuyết không thể lấy năng lượng nhiệt từ một chất, nhiệt độ tại đó chuyển động nhiệt của các phân tử dừng lại
Độ không tuyệt đối được định nghĩa là 0 K, xấp xỉ 273,15 °C
Một Kelvin bằng một độ T=t+273
Các câu hỏi từ Kỳ thi Thống nhất
Cách nào sau đây để đo nhiệt độ nước nóng bằng nhiệt kế cho kết quả chính xác nhất?
1) Nhúng nhiệt kế vào nước và sau vài phút lấy nhiệt kế ra khỏi nước, lấy số đọc.
2) Hạ nhiệt kế xuống nước và đợi cho đến khi nhiệt độ ngừng thay đổi. Sau đó, không lấy nhiệt kế ra khỏi nước, lấy số đọc
3) Hạ nhiệt kế xuống nước và không cần lấy nhiệt kế ra khỏi nước, ngay lập tức lấy số đọc.
4) Hạ nhiệt kế xuống nước, sau đó nhanh chóng lấy ra khỏi nước và ghi kết quả.
Hình vẽ cho thấy một phần thang đo của nhiệt kế treo bên ngoài cửa sổ. Nhiệt độ không khí bên ngoài là
- 18 0 C
- 14 0 C
- 21 0 C
- 22 0 C
Giải các bài toán số 915, 916 (“Tuyển tập các bài toán vật lý 7-9” của V.I. Lukashik, E.V. Ivanova)
- Bài tập về nhà: Đoạn 28
- Số 128 D “Tuyển tập các bài toán vật lý 7-9” V.I. Lukashik, E.V. Ivanova
Hỗ trợ về mặt phương pháp
- “Vật lý 8” SV Gromov, N.A. quê hương
- “Tuyển tập các bài toán vật lý 7-9” V.I.Lukashik, E.V.
- Ivanova
Các bản vẽ được phổ biến rộng rãi trên Internet
Trang 1
Chuyển động nhiệt của các phân tử các chất ở trạng thái lỏng cũng tương tự như chuyển động nhiệt của chúng đối với các chất ở trạng thái tinh thể và khí. Trong tinh thể, chuyển động nhiệt của các phân tử được thể hiện chủ yếu ở sự dao động của các phân tử so với vị trí cân bằng, thực tế không thay đổi theo thời gian. Chuyển động nhiệt của các phân tử trong chất khí chủ yếu là chuyển động tịnh tiến và chuyển động quay của chúng, hướng thay đổi khi va chạm.
Sự chuyển động nhiệt của các phân tử chất trên bề mặt chất nền được gọi là sự di chuyển. Trong quá trình di chuyển, các phân tử có thể va chạm - hai hoặc ít hơn ba - với nhau. Các phân tử va chạm với nhau dưới tác dụng của lực van der Waals. Vì vậy, các bộ đôi và bộ ba được hình thành. Chúng khó giải hấp hơn các phân tử đơn lẻ vì liên kết của chúng với bề mặt mạnh hơn đáng kể. Những thành tạo này là trung tâm hoạt động trong quá trình ngưng tụ của các phân tử lắng tiếp theo.
Do chuyển động nhiệt của các phân tử trong cơ thể làm gián đoạn sự sắp xếp có trật tự của chúng nên độ từ hóa giảm khi nhiệt độ tăng.
Do chuyển động nhiệt của các phân tử trong cơ thể làm gián đoạn sự sắp xếp có trật tự của chúng nên độ từ hóa giảm khi nhiệt độ tăng. Nếu vật thể này bị loại bỏ khỏi trường bên ngoài thì sự chuyển động hỗn loạn của các phân tử sẽ dẫn đến sự khử từ hoàn toàn của nó.
Áp suất hơi bão hòa được tạo ra bởi sự chuyển động nhiệt của các phân tử của một chất trong pha hơi ở nhiệt độ nhất định.
Độ không tuyệt đối (0 K) được đặc trưng bởi sự ngừng chuyển động nhiệt của các phân tử của một chất và tương ứng với nhiệt độ dưới 0 C x 273 16 C.
Lý thuyết động học của vật chất cho phép chúng ta thiết lập mối liên hệ giữa áp suất và động năng của chuyển động nhiệt của các phân tử của một chất.
Nếu các chuyển động bên trong của phân tử có liên quan đến chuyển động nhiệt bên ngoài của chúng, thì không thể hiểu được tính chất của một chất, hành vi hóa học của nó nếu không nghiên cứu mối liên hệ này, không tính đến các yếu tố ảnh hưởng đến chuyển động nhiệt của các phân tử của phân tử. một chất (nhiệt độ, áp suất, môi trường, v.v.) và thông qua chuyển động nhiệt này cũng ảnh hưởng đến trạng thái chuyển động bên trong trong từng phân tử riêng lẻ.
Vì vậy, người ta thấy rằng bất kỳ chất nào cũng có thể chuyển đổi từ trạng thái khí sang trạng thái lỏng. Tuy nhiên, mỗi chất chỉ có thể trải qua sự biến đổi như vậy ở nhiệt độ dưới một nhiệt độ nhất định, gọi là nhiệt độ tới hạn Tc. Trên nhiệt độ tới hạn, chất này không biến thành chất lỏng hoặc chất rắn ở bất kỳ áp suất nào. Rõ ràng là ở nhiệt độ tới hạn, động năng trung bình của chuyển động nhiệt của các phân tử của một chất vượt quá thế năng liên kết của chúng trong chất lỏng hoặc chất rắn. Vì lực hấp dẫn tác dụng giữa các phân tử của các chất khác nhau là khác nhau nên thế năng liên kết của chúng cũng khác nhau, do đó giá trị nhiệt độ tới hạn đối với các chất khác nhau cũng khác nhau.
Thời gian thư giãn 1 và T2 được giới thiệu ở trên dưới dạng hằng số, phải được xác định từ kinh nghiệm. Giá trị 7 đo được đối với các chất khác nhau nằm trong khoảng rộng từ K) 4 giây đối với dung dịch muối thuận từ đến một số. Dữ liệu thực nghiệm cho thấy mối liên hệ chặt chẽ giữa các giá trị thời gian hồi phục với cấu trúc và bản chất của chuyển động nhiệt của các phân tử của một chất.
Nhiệt độ tuyệt đối T, K đặc trưng cho mức độ tỏa nhiệt của cơ thể. Đặc biệt, điểm nóng chảy của băng (0 C) và điểm sôi của nước (100 C) ở áp suất khí quyển bình thường được lấy làm giá trị ban đầu được sử dụng trong việc xây dựng Thang đo nhiệt độ bách khoa quốc tế để thiết lập nguồn gốc của nhiệt độ và đơn vị đo của nó - độ. Nhiệt độ trên 0 C được coi là dương và nhiệt độ dưới 0 C được coi là âm. Trong hệ đơn vị SI, các phép tính nhiệt độ được thực hiện từ độ 0 tuyệt đối tính theo độ của thang nhiệt động Kelvin. Độ 0 tuyệt đối của thang đo này (0 K) được đặc trưng bởi sự ngừng chuyển động nhiệt của các phân tử của một chất và tương ứng trên thang độ C với nhiệt độ - 273 15 C. Do đó, cả hai thang đo chỉ khác nhau ở điểm bắt đầu, và giá phân chia (độ) là như nhau đối với họ.
Trang: 1
Để nghiên cứu chủ đề “Chuyển động nhiệt” chúng ta cần nhắc lại:
Trong thế giới xung quanh chúng ta, có rất nhiều loại hiện tượng vật lý xảy ra có liên quan trực tiếp đến sự thay đổi nhiệt độ cơ thể.
Từ khi còn nhỏ, chúng ta đã nhớ rằng nước trong hồ lúc đầu lạnh, sau đó hầu như không ấm và chỉ sau một thời gian nó mới thích hợp để bơi lội.
Với những từ như “lạnh”, “nóng”, “hơi ấm”, chúng ta xác định các mức độ “nóng” khác nhau của cơ thể, hay theo ngôn ngữ vật lý, nhiệt độ khác nhau của cơ thể.
Nếu so sánh nhiệt độ trong hồ vào mùa hè và cuối thu sẽ thấy sự khác biệt rõ ràng. Nhiệt độ của nước ấm cao hơn nhiệt độ của nước đá một chút.
Như đã biết, sự khuếch tán xảy ra nhanh hơn ở nhiệt độ cao hơn. Từ đó, tốc độ chuyển động của các phân tử và nhiệt độ có mối liên hệ sâu sắc với nhau.
Tiến hành một thí nghiệm: Lấy ba ly và đổ đầy nước lạnh, ấm và nóng, sau đó cho một túi trà vào mỗi ly và quan sát màu sắc của nước thay đổi như thế nào? Sự thay đổi này sẽ diễn ra mạnh mẽ nhất ở đâu?
Nếu bạn tăng nhiệt độ thì tốc độ chuyển động của các phân tử sẽ tăng, nếu bạn giảm thì tốc độ chuyển động của các phân tử sẽ giảm. Vì vậy, chúng tôi kết luận: nhiệt độ cơ thể trực tiếp phụ thuộc vào tốc độ chuyển động của các phân tử.
Nước nóng bao gồm các phân tử giống hệt như nước lạnh. Sự khác biệt giữa chúng chỉ ở tốc độ chuyển động của các phân tử.
Các hiện tượng liên quan đến sự nóng lên hoặc làm mát của vật thể và sự thay đổi nhiệt độ được gọi là nhiệt. Chúng bao gồm sưởi ấm hoặc làm mát không chỉ các chất lỏng mà còn cả không khí ở dạng khí và rắn.
Thêm ví dụ về hiện tượng nhiệt: nóng chảy kim loại, tuyết tan.
Các phân tử, hay nguyên tử, là cơ sở của mọi vật thể, đang chuyển động hỗn loạn vô tận. Sự chuyển động của các phân tử trong các cơ thể khác nhau xảy ra khác nhau. Các phân tử khí chuyển động ngẫu nhiên với tốc độ cao theo một quỹ đạo rất phức tạp.Khi va chạm, chúng bật ra khỏi nhau, làm thay đổi độ lớn và hướng của vận tốc.
Các phân tử chất lỏng dao động xung quanh vị trí cân bằng (vì chúng nằm gần nhau) và tương đối hiếm khi nhảy từ vị trí cân bằng này sang vị trí cân bằng khác. Chuyển động của các phân tử trong chất lỏng kém tự do hơn trong chất khí nhưng tự do hơn trong chất rắn.
Trong chất rắn, các phân tử và nguyên tử dao động quanh những vị trí trung bình nhất định.
Khi nhiệt độ tăng thì vận tốc hạt tăng Đó là lý do tại sao Chuyển động hỗn loạn của các hạt thường được gọi là nhiệt.
Hấp dẫn:
Chiều cao chính xác của tháp Eiffel là bao nhiêu? Và điều này phụ thuộc vào nhiệt độ môi trường xung quanh!
Thực tế là chiều cao của tháp thay đổi tới 12 cm.
và nhiệt độ của dầm có thể lên tới 40 độ C.
Và như bạn đã biết, các chất có thể nở ra dưới tác động của nhiệt độ cao.
Tính hỗn loạn là tính chất quan trọng nhất của chuyển động nhiệt. Một trong những bằng chứng quan trọng nhất về chuyển động của phân tử là sự khuếch tán và chuyển động Brown. (Chuyển động Brown là chuyển động của các hạt rắn cực nhỏ trong chất lỏng dưới tác dụng của các tác động phân tử. Theo quan sát cho thấy, chuyển động Brown không thể dừng lại). Phong trào Brown được phát hiện bởi nhà thực vật học người Anh Robert Brown (1773-1858).
Tuyệt đối tất cả các phân tử của cơ thể đều tham gia vào chuyển động nhiệt của các phân tử và nguyên tử, đó là lý do tại sao khi có sự thay đổi chuyển động nhiệt, trạng thái của cơ thể và các tính chất khác nhau của nó cũng thay đổi.
Chúng ta hãy nhớ các tính chất của nước thay đổi như thế nào khi nhiệt độ thay đổi.
Nhiệt độ cơ thể phụ thuộc trực tiếp vào động năng trung bình của các phân tử. Chúng tôi rút ra một kết luận rõ ràng: nhiệt độ của vật thể càng cao thì động năng trung bình của các phân tử của nó càng lớn. Và ngược lại, khi nhiệt độ cơ thể giảm, động năng trung bình của các phân tử của nó cũng giảm.
Nhiệt độ - đại lượng đặc trưng cho trạng thái nhiệt của cơ thể hay nói cách khác là thước đo mức độ “làm nóng” của cơ thể.
Nhiệt độ của vật thể càng cao thì năng lượng trung bình của các nguyên tử và phân tử của nó càng lớn.
Nhiệt độ được đo nhiệt kế, tức là dụng cụ đo nhiệt độ
Nhiệt độ không được đo trực tiếp! Giá trị đo được phụ thuộc vào nhiệt độ!
Hiện nay đã có nhiệt kế lỏng và nhiệt kế điện.
Trong nhiệt kế chất lỏng hiện đại, đây là thể tích của rượu hoặc thủy ngân. Nhiệt kế đo nhiệt độ của chính bạn! Và, nếu chúng ta muốn đo nhiệt độ của vật khác bằng nhiệt kế, chúng ta phải đợi một thời gian cho đến khi nhiệt độ của vật đó và nhiệt kế bằng nhau, tức là. trạng thái cân bằng nhiệt sẽ xảy ra giữa nhiệt kế và cơ thể. “Nhiệt kế” nhiệt kế tại nhà cần thời gian để cho kết quả chính xác về nhiệt độ của bệnh nhân.
Đây là định luật cân bằng nhiệt:
Đối với bất kỳ nhóm vật thể cô lập nào, sau một thời gian nhiệt độ trở nên như nhau,
những thứ kia. trạng thái cân bằng nhiệt xảy ra.
Nhiệt độ cơ thể được đo bằng nhiệt kế và thường được biểu thị bằng độ C(° C). Ngoài ra còn có các đơn vị đo khác: Fahrenheit, Kelvin và Reaumur.
Thông thường, các nhà vật lý đo nhiệt độ theo thang Kelvin. 0 độ C = 273 độ Kelvin