Ano ito: ang thermal galaw? Ano ang mga konseptong may kaugnayan dito?

Ang mga kaganapan ng pisikal mundo ay inseparably naka-link sa mga pagbabago sa temperatura. Sa pamamagitan nito, lahat ng tao ay nakakatugon sa unang bahagi ng pagkabata, kapag napagtanto niya na ice cold at tubig na kumukulo Burns. Kasabay nito ay ang pag-unawa na ang temperatura pagbabago na proseso ay hindi mangyayari kaagad. Mamaya sa paaralan, mga mag-aaral malaman na ito ay konektado sa mga thermal paggalaw. At mga proseso na may kaugnayan sa ang temperatura napiling isang sangay ng pisika.

Ano ang temperatura?

Ang pang-agham konsepto ay ipinakilala upang palitan ang maginoo tuntunin. Sa araw-araw na buhay, laging lumalabas na salita tulad ng mainit, malamig o mainit-init. Lahat ng mga ito makipag-usap tungkol sa mga antas ng init ng katawan up. Iyon ay kung paano ito ay tinukoy sa pisika, na may karagdagan na ito ay isang skeilar dami. Matapos ang temperatura Wala pang direksyon, ngunit lamang ng isang numero.

Sa mga internasyonal na sistema ng mga yunit (SI), ang temperatura ay sinusukat sa degrees Celsius (° C). Ngunit sa maraming mga formula na naglalarawan thermal phenomena, na kinakailangan upang i-translate ito sa Kelvin (K). Para sa layuning ito doon ay isang simpleng formula: T = t + 273. Ito ay T - ang temperatura sa Kelvin, at t - sa Celsius. Sa pamamagitan ng Kelvin scale na may kaugnayan sa ang konsepto ng absolute zero.

Mayroong ilang mga temperatura kaliskis. Sa Europa at Hilagang Amerika, halimbawa, sa kurso Fahrenheit (F). Samakatuwid, dapat silang magagawang upang i-record sa Celsius. Upang gawin ito, mula sa ebidensiya sa F ay nakasalalay ibawas 32, pagkatapos ay hatiin ito sa pamamagitan ng 1.8.

Home eksperimento

Sa kanyang paliwanag ng ang pangangailangan na malaman mga bagay tulad ng temperatura, thermal paggalaw. Oo, at isagawa ang karanasan madali.

Para sa ito ay kinakailangan na kumuha ng tatlong tank. Dapat nilang maging malaki sapat na madali nilang magkasya sa kamay. Punuin ng tubig sa iba't ibang mga temperatura. Sa una ito ay dapat na masyadong malamig. Sa pangalawang - warmed. Sa ikatlong ibuhos mainit na tubig, isa sa kung saan ito ay magiging posible upang panatilihin ang mga braso.

Ngayon, ang karanasan mismo. Lower kaliwang kamay sa isang lalagyan ng malamig na tubig, ang karapatan - ang hottest. Maghintay ng ilang minuto. Dalhin ang mga ito sa labas at agad isawsaw sa isang lalagyan ng maligamgam na tubig.

Ang resulta ay hindi inaasahang. Kaliwang kamay ay tila ito na ang tubig ay mainit-init, doon mismo sa pakiramdam ng malamig na tubig. Ito ay dahil sa ang katunayan na ang unang hanay thermal punto ng balanse sa liquid na kung saan ang armas ay naipadala na orihinal. At pagkatapos ay ang balanseng ito ay lubos na nabalisa.

Ang pangunahing probisyon ng molecular-kinetiko teorya

Inilalarawan nito ang lahat ng mga thermal phenomena. Ngunit ang mga assertions ay medyo simple. Samakatuwid, sa pakikipag-usap tungkol sa mga thermal galaw ng mga probisyon na kailangan malaman.

Una, isang bagay na nabuo sa pamamagitan ng mga minuto particles, na matatagpuan sa ilang distansya mula sa isa't isa. Dagdag pa rito, ang mga particle ay maaaring bilang molecules at atoms. At ang distansya sa pagitan ng mga ito ay maraming beses mas malaking sukat ng maliit na butil.

Pangalawa, sa lahat ng sangkap doon ay ang thermal galaw ng mga molecule, na kung saan ay hindi kailanman tumitigil. Ang mga particle sa gayon ay ilipat sapalaran (magulong).

Ikatlo, ang mga particle makipag-ugnay. Ang epektong ito ay dahil sa mga puwersa ng akit at pagtanggi. Ang kanilang mga laki ay depende sa ang distansya sa pagitan ng mga particle.

Kumpirmasyon ng unang posisyon sa ILC

Katibayan na ang katawan ay binubuo ng mga particle, sa pagitan ng kung saan may mga gaps, ay ang kanilang thermal expansion. Kaya, kapag ang katawan ay pinainit, ang mga pagtaas ng laki. Na ito ay nangyayari dahil sa ang pag-alis ng mga particle mula sa bawat isa.

Ang isa pang kumpirmasyon ng kung ano ay sinabi ay pagsasabog. Iyon ay, baon ng mga molecule ng mga sangkap sa pagitan ng mga particle ng isa. At ang kilusang ito ay mutual. Pagsasabog ay tumatagal ng lugar mas mabilis na, ang karagdagang hiwalayin ang molecules ay isagawa. Samakatuwid, ang mutual na pagtagos ng gas ay nangyayari mas mabilis kaysa sa mga likido. At sa solids sa pagsasabog kinakailangan taon.

Hindi sinasadya, ang huli ay nagpapaliwanag ang proseso at ang thermal paggalaw. Matapos ang lahat, ang mutual na pagtagos ng mga materyales sa isa't isa ay nangyayari nang walang anumang labas panghihimasok. Ngunit maaari itong pinabilis na sa pamamagitan ng init ng katawan.

Kumpirmahin ang pangalawang posisyon MKT

I-clear ang patunay na mayroong isang thermal paggalaw - ay ang Brownian galaw ng particle. Ito ay itinuturing para sa mga nasuspindeng mga particle, ie mga na kung saan ay malaki mas malaking molecules ng isang substansiya. Ang mga particle ay maaaring maging dust particle o butil. Isang lugar ang mga ito ay nakasalalay tubig o gas.

Ang dahilan para sa mga random na mga paggalaw ng mga particle nasuspinde dahil sa ang katunayan na sa lahat ng panig ng ito kumilos Molekyul. Ang kanilang mga epekto nang sapalaran. Ang kalakhan ng mga epekto sa bawat oras ay naiiba. Samakatuwid, ang mga nagresultang puwersa ay nakadirekta sa isang direksyon at pagkatapos ay sa ibang direksyon.

Kung makipag-usap namin tungkol sa bilis ng thermal galaw ng mga molecule, iyon ay isang espesyal na pangalan para sa mga ito - ang root ibig sabihin ng parisukat. Maaari itong kinakalkula sa pamamagitan ng formula:

v = √ [(3kT) / m _0].

Ito ay T - ang temperatura sa Kelvin, m ₀ - masa ng isang solong Molekyul, k - Boltzmann constant (k = 1,38 * 10 ^-23 J / K).

Kumpirmasyon ng ikatlong posisyon ng ILC

Ang mga particle ay naaakit at repelled. Sa paliwanag ng maraming mga proseso na kaugnay sa thermal motion, kaalaman na ito ay mahalaga.

Pagkatapos ng lahat, ng mga puwersa ng pakikipag-ugnayan ay depende sa pisikal na estado ng matter. Kaya, may mga halos walang gas, dahil particle ay inalis kaya magkano na ang kanilang mga pagkilos ay hindi magaganap. Ang mga likido at solids ay kapansin-pansin at magbigay ng imbakan ng lakas ng tunog ng materyal. Sa nakaraan, sila pa rin ay nagbibigay ng at mapanatili ang hugis.

Katibayan ng pag-iral ng mga pwersa ng akit at pagtanggi pwersa ay ang hitsura ng pagkalastiko sa pagpapapangit katawan. Kaya, para sa pagpapalawak ng mga pinahusay na kaakit-akit na puwersa sa pagitan ng mga molecule at sa compression - pagkasuklam. Ngunit sa parehong mga sitwasyon silang bumalik sa katawan sa kanyang orihinal na hugis.

Ang average na enerhiya ng thermal paggalaw

Maaari itong nakasulat mula sa mga pangunahing equation MKT :

(PV) / N = (2E) / 3.

Sa ganitong formula, p - presyon, V - lakas ng tunog, N - bilang ng mga molecule, E - ang average na kinetiko enerhiya.

Sa kabilang dako, ito equation ay maaaring nakasulat na bilang:

(PV) / N = kT.

Kung pagsamahin mo ang mga ito, makakakuha ka ng mga sumusunod na equation:

(2E) / 3 = kT.

Ito ay sumusunod mula sa naturang isang formula para sa mga ibig sabihin ng kinetiko enerhiya ng molecules:

E = (3kT) / 2.

Ito ay nagpapahiwatig na ang enerhiya ay proporsyonal sa ang temperatura ng mga sangkap. Iyon ay, na may isang pagtaas sa huling particle ilipat mas mabilis. Ito ay ang kakanyahan ng thermal paggalaw, na kung saan ay umiiral hangga't mayroong anumang temperatura maliban sa absolute zero.