“Termal Hareket” konusunu incelemek için tekrarlamamız gerekiyor:
Çevremizdeki dünyada, vücut ısısındaki değişikliklerle doğrudan ilgili olan çeşitli fiziksel olaylar meydana gelir.
Çocukluğumuzdan beri göldeki suyun önce soğuk, sonra çok az ılık olduğunu ve ancak bir süre sonra yüzmeye uygun hale geldiğini hatırlıyoruz.
“Soğuk”, “sıcak”, “hafif sıcak” gibi kelimelerle cisimlerin farklı “ısınma” derecelerini, fizik dilinde cisimlerin farklı sıcaklıklarını tanımlıyoruz.
Göldeki sıcaklığı yazın ve sonbaharın sonlarında karşılaştırırsanız fark açıktır. Sıcak suyun sıcaklığı buzlu suyun sıcaklığından biraz daha yüksektir.
Bilindiği gibi difüzyon daha fazla yüksek sıcaklık daha hızlı gerçekleşir. Bundan moleküllerin hareket hızının ve sıcaklığın birbiriyle derinden ilişkili olduğu sonucu çıkar.
Bir deney yapın: Üç bardak alın ve bunları soğuk, ılık ve sıcak suyla doldurun ve şimdi her bardağa bir çay poşeti koyun ve suyun renginin nasıl değiştiğini gözlemleyin. Bu değişim en yoğun olarak nerede gerçekleşecek?
Sıcaklığı arttırırsanız moleküllerin hareket hızı artacak, azaltırsanız azalacaktır. Böylece şu sonuca varıyoruz: vücut sıcaklığı doğrudan moleküllerin hareket hızına bağlıdır.
Sıcak su, soğuk su ile tamamen aynı moleküllerden oluşur. Aralarındaki fark yalnızca moleküllerin hareket hızındadır.
Vücutların ısınması veya soğuması ve sıcaklık değişimleriyle ilgili olaylara termal denir. Bunlar yalnızca sıvı kütlelerin ısıtılmasını veya soğutulmasını değil aynı zamanda gaz ve katı havayı da içerir.
Termal olaylara daha fazla örnek: metal erimesi, kar erimesi.
Tüm cisimlerin temeli olan moleküller veya atomlar sonsuz, kaotik bir hareket halindedir. Moleküllerin farklı cisimlerdeki hareketi farklı şekilde gerçekleşir. Gaz molekülleri çok karmaşık bir yörünge boyunca yüksek hızlarda rastgele hareket eder.Çarpıştıklarında birbirlerine çarparak hızlarının büyüklüğünü ve yönünü değiştirirler.
Sıvı moleküller denge konumları etrafında salınır (neredeyse birbirlerine yakın konumlandırıldıkları için) ve nispeten nadiren bir denge konumundan diğerine atlarlar. Moleküllerin sıvılardaki hareketi gazlara göre daha az, fakat katılara göre daha serbesttir.
Katılarda moleküller ve atomlar belirli ortalama konumlar etrafında titreşirler.
Sıcaklık arttıkça parçacık hızı artar, Bu yüzden Parçacıkların kaotik hareketine genellikle termal denir.
İlginç:
Eyfel Kulesi'nin tam yüksekliği nedir? Ve sıcaklığa bağlıdır çevre!
Gerçek şu ki kulenin yüksekliği 12 santimetreye kadar değişiyor.
ve kirişlerin sıcaklığı 40 santigrat dereceye kadar çıkabiliyor.
Ve bildiğiniz gibi maddeler yüksek sıcaklığın etkisi altında genleşebilir.
Kaotiklik termal hareketin en önemli özelliğidir. Moleküllerin hareketinin en önemli kanıtlarından biri difüzyon ve Brown hareketidir. (Brown hareketi, sıvı içindeki küçük katı parçacıkların moleküler etkilerin etkisi altında hareketidir. Gözlemlerin gösterdiği gibi Brown hareketi duramaz). Brownian hareketi İngiliz botanikçi Robert Brown (1773-1858) tarafından keşfedildi.
Kesinlikle vücudun tüm molekülleri, moleküllerin ve atomların termal hareketine katılır, bu nedenle termal hareketteki bir değişiklikle vücudun durumu ve çeşitli özellikleri de değişir.
Suyun özelliklerinin sıcaklık değişimleriyle nasıl değiştiğini hatırlayalım.
Vücut sıcaklığı doğrudan moleküllerin ortalama kinetik enerjisine bağlıdır. Açık bir sonuç çıkarıyoruz: Bir cismin sıcaklığı ne kadar yüksek olursa, moleküllerinin ortalama kinetik enerjisi de o kadar büyük olur. Tersine, vücut sıcaklığı düştükçe moleküllerinin ortalama kinetik enerjisi azalır.
Sıcaklık - Vücudun termal durumunu karakterize eden bir miktar veya başka bir deyişle vücudun "ısınmasının" bir ölçüsü.
Bir cismin sıcaklığı ne kadar yüksek olursa, atomlarının ve moleküllerinin ortalama enerjisi de o kadar büyük olur.
Sıcaklık ölçülür termometreler, yani sıcaklık ölçüm cihazları
Sıcaklık doğrudan ölçülmez! Ölçülen değer sıcaklığa bağlıdır!
Şu anda sıvı ve elektrikli termometreler var.
Modern sıvı termometrelerde bu, alkol veya cıvanın hacmidir. Termometre kendi sıcaklığınızı ölçer! Ve eğer başka bir cismin sıcaklığını bir termometre kullanarak ölçmek istiyorsak, cismin ve termometrenin sıcaklıkları eşit oluncaya kadar bir süre beklememiz gerekir; Termometre ile vücut arasında termal denge oluşacaktır. Ev termometresi “termometrenin” hastanın sıcaklığının doğru bir şekilde okunması için zamana ihtiyacı vardır.
Bu termal denge yasasıdır:
Herhangi bir grup izole cisim için, bir süre sonra sıcaklıklar aynı hale gelir.
onlar. bir termal denge durumu oluşur.
Vücut sıcaklığı bir termometre kullanılarak ölçülür ve çoğunlukla şu şekilde ifade edilir: santigrat derece(°C). Başka ölçü birimleri de vardır: Fahrenheit, Kelvin ve Reaumur.
Çoğu zaman fizikçiler sıcaklığı Kelvin ölçeğine göre ölçerler. 0 santigrat derece = 273 derece Kelvin
Sayfa 1
Sıvı haldeki madde moleküllerinin termal hareketi, kristal ve gaz halindeki maddelerin hareketine benzer. Kristallerde termal hareket moleküller esas olarak moleküllerin denge konumlarına göre titreşimleriyle ifade edilir ve bunlar pratikte zamanla değişmez. Gazlardaki moleküllerin termal hareketi, esas olarak çarpışmalarda yönleri değişen öteleme hareketi ve dönüşünden oluşur.
Bir maddenin moleküllerinin bir substratın yüzeyindeki termal hareketine göç denir. Göç sırasında moleküllerin iki ya da daha az sıklıkla üç çarpışması mümkün hale gelir. Çarpışan moleküller van der Waals kuvvetlerinin etkisi altında bir araya gelir. Böylece ikili ve üçlüler oluşur. Yüzeyle olan bağları gözle görülür derecede daha güçlü olduğundan desorbe edilmeleri tek moleküllere göre daha zordur. Bu oluşumlar daha sonra çöken moleküllerin yoğunlaşması sırasında aktif merkezlerdir.
Bir vücut maddesinin moleküllerinin termal hareketi onların düzenli düzenini bozduğundan, artan sıcaklıkla birlikte mıknatıslanma azalır.
Bir vücut maddesinin moleküllerinin termal hareketi onların düzenli düzenini bozduğundan, artan sıcaklıkla birlikte mıknatıslanma azalır. Bu cisim dış alandan uzaklaştırılırsa, moleküllerin kaotik hareketi onun tamamen manyetikleşmesine yol açacaktır.
Doymuş buhar basıncı, belirli bir sıcaklıkta buhar fazındaki bir maddenin moleküllerinin termal hareketi ile oluşturulur.
Gaz halindeki durum, bir maddenin moleküllerinin termal hareket enerjisi, etkileşimlerinin enerjisini aştığında ortaya çıkar. Bu durumdaki bir maddenin molekülleri doğrusal öteleme hareketi kazanır ve maddelerin bireysel özellikleri kaybolur ve tüm gazlar için ortak yasalara uyarlar. Gaz halindeki cisimlerin kendi şekilleri yoktur ve dış kuvvetlere maruz kaldıklarında hacimleri kolayca değişir. veya sıcaklık değiştiğinde.
Mutlak sıfır (0 K), bir maddenin moleküllerinin termal hareketinin durması ile karakterize edilir ve 0 C'nin 273 16 C'nin altındaki bir sıcaklığa karşılık gelir.
Kinetik teori madde, basınç ile bir maddenin moleküllerinin termal hareketinin kinetik enerjisi arasında bir bağlantı kurmamızı sağlar.
Moleküllerdeki iç hareketler dış termal hareketleriyle bağlantılıysa, o zaman bir maddenin özelliklerini, kimyasal davranışını, bu bağlantıyı incelemeden, moleküllerin termal hareketini etkileyen faktörleri hesaba katmadan anlamak imkansızdır. Bir madde (sıcaklık, basınç, çevre vb.) ve bu termal hareket aracılığıyla her bir molekülün iç hareket durumunu da etkiler.
Böylece herhangi bir maddenin gaz halinden sıvı hale dönüştürülebileceği bulunmuştur. Bununla birlikte, her madde böyle bir dönüşümü ancak belirli bir Tc kritik sıcaklığının altındaki sıcaklıklarda yaşayabilir. Kritik sıcaklığın üzerinde madde herhangi bir basınçta sıvıya veya katıya dönüşmez. Kritik bir sıcaklıkta, bir maddenin moleküllerinin termal hareketinin ortalama kinetik enerjisinin, bunların bir sıvı veya katı içindeki bağlanma potansiyel enerjisini aştığı açıktır. Farklı maddelerin molekülleri arasında etkili olan çekim kuvvetleri farklı olduğundan, bağlantılarının potansiyel enerjisi de farklıdır, dolayısıyla farklı maddeler için kritik sıcaklık değerleri de farklıdır.
Gevşeme süreleri 1 ve T2 yukarıda deneyimlerle belirlenmesi gereken sabitler olarak sunulmuştur. Çeşitli maddeler için ölçülen 7 değerleri, paramanyetik tuzların çözeltileri için K) 4 sn'den birkaç saniyeye kadar geniş bir aralıkta yer alır. Deneysel veriler, gevşeme zamanlarının değerleri ile bir maddenin moleküllerinin termal hareketinin yapısı ve doğası arasında yakın bir bağlantı olduğunu göstermektedir.
Mutlak sıcaklık T, K, vücudun ısınma derecesini karakterize eder. Özellikle buzun erime sıcaklığı (0 C) ve suyun normal şartlarda kaynama noktası (100 C) atmosferik basınç. 0 C'nin üzerindeki sıcaklıklar pozitif, 0 C'nin altındaki sıcaklıklar ise negatif olarak kabul edilir. SI birim sisteminde sıcaklık hesaplamaları Kelvin termodinamik ölçeğinin dereceleri cinsinden mutlak sıfırdan yapılır. Bu ölçeğin mutlak sıfırı (0 K), bir maddenin moleküllerinin termal hareketinin durmasıyla karakterize edilir ve Celsius ölçeğinde - 273 · 15 C sıcaklığa karşılık gelir. Dolayısıyla, her iki ölçek de yalnızca başlangıç noktasında farklılık gösterir, Bölünme bedeli (derecesi) onlar için aynıdır.
Sayfalar: 1
Çevremizdeki dünyada, doğrudan ilişkili olan çeşitli fiziksel olaylar meydana gelir. vücut sıcaklığındaki değişiklik. Çocukluğumuzdan beri, soğuk suyun ısıtıldığında önce zar zor ısındığını ve ancak belirli bir süre sonra ısındığını biliyorduk.
“Soğuk”, “sıcak”, “sıcak” gibi kelimelerle cisimlerin farklı “ısınma” derecelerini, fizik dilinde cisimlerin farklı sıcaklıklarını tanımlıyoruz. Sıcak suyun sıcaklığı soğuk suyun sıcaklığından biraz daha yüksektir. Yaz ve kış havasının sıcaklığını karşılaştırırsanız sıcaklık farkı açıktır.
Vücut ısısı bir termometre kullanılarak ölçülür ve santigrat derece (°C) cinsinden ifade edilir.
Bilindiği gibi yüksek sıcaklıklarda difüzyon daha hızlı gerçekleşir. Bundan moleküllerin hareket hızının ve sıcaklığın birbiriyle derinden ilişkili olduğu sonucu çıkar. Sıcaklığı arttırırsanız moleküllerin hareket hızı artacak, azaltırsanız azalacaktır.
Böylece şu sonuca varıyoruz: vücut sıcaklığı doğrudan moleküllerin hareket hızına bağlıdır.
Sıcak su, soğuk su ile tamamen aynı moleküllerden oluşur. Aralarındaki fark yalnızca moleküllerin hareket hızındadır.
Vücutların ısınması veya soğuması ve sıcaklık değişimleriyle ilgili olaylara termal denir. Bunlar arasında havanın ısıtılması veya soğutulması, metalin eritilmesi ve karın eritilmesi yer alır.
Tüm cisimlerin temeli olan moleküller veya atomlar sonsuz, kaotik bir hareket halindedir. Çevremizdeki cisimlerde bu tür moleküllerin ve atomların sayısı çok fazladır. 1 cm³ suya eşit hacimde yaklaşık 3,34 · 10²² molekül bulunur. Herhangi bir molekülün çok karmaşık bir hareket yörüngesi vardır. Örneğin farklı yönlerde yüksek hızlarda hareket eden gaz parçacıkları birbirleriyle ve kabın duvarlarıyla çarpışabilir. Böylece hızlarını değiştirip tekrar hareket etmeye devam ederler.
Şekil 1 suda çözünmüş boya parçacıklarının rastgele hareketini göstermektedir.
Böylece başka bir sonuç çıkarıyoruz: Cisimleri oluşturan parçacıkların kaotik hareketine termal hareket denir.
Kaotiklik termal hareketin en önemli özelliğidir. Moleküler hareketin en önemli kanıtlarından biri difüzyon ve Brown hareketi.(Brown hareketi, sıvı içindeki küçük katı parçacıkların moleküler etkilerin etkisi altında hareketidir. Gözlemlerin gösterdiği gibi Brown hareketi duramaz).
Sıvılarda moleküller diğer moleküllere göre titreyebilir, dönebilir ve hareket edebilir. Katıları alırsak, molekülleri ve atomları belirli ortalama konumlar etrafında titreşir.
Kesinlikle vücudun tüm molekülleri, moleküllerin ve atomların termal hareketine katılır, bu nedenle termal hareketteki bir değişiklikle vücudun durumu ve çeşitli özellikleri de değişir. Böylece, buzun sıcaklığını arttırırsanız erimeye başlar ve tamamen farklı bir form alır - buz sıvı hale gelir. Aksine, örneğin cıvanın sıcaklığını düşürürseniz, özelliklerini değiştirecek ve sıvıdan katıya dönüşecektir.
T 
Vücut sıcaklığı doğrudan moleküllerin ortalama kinetik enerjisine bağlıdır. Açık bir sonuç çıkarıyoruz: Bir cismin sıcaklığı ne kadar yüksek olursa, moleküllerinin ortalama kinetik enerjisi de o kadar büyük olur. Tersine, vücut sıcaklığı düştükçe moleküllerinin ortalama kinetik enerjisi azalır.
Hala sorularınız varsa veya termal hareket ve sıcaklık hakkında daha fazla bilgi edinmek istiyorsanız web sitemize kaydolun ve bir öğretmenden yardım alın.
Hala sorularınız mı var? Ödevinizi nasıl yapacağınızı bilmiyor musunuz?
Bir öğretmenden yardım almak için -.
İlk ders ücretsiz!
blog.site, materyalin tamamını veya bir kısmını kopyalarken, orijinal kaynağa bir bağlantı gereklidir.
Herhangi bir maddenin tüm molekülleri sürekli ve rastgele (kaotik) hareket eder.
Moleküllerin farklı cisimlerdeki hareketi farklı şekilde gerçekleşir.
Gaz molekülleri, gazın tüm hacmi boyunca yüksek hızlarda (yüzlerce m/s) rastgele hareket eder. Çarpıştıklarında birbirlerine çarparak hızlarının büyüklüğünü ve yönünü değiştirirler.
Sıvı moleküller denge konumları etrafında salınır (neredeyse birbirlerine yakın konumlandırıldıkları için) ve nispeten nadiren bir denge konumundan diğerine atlarlar. Moleküllerin sıvılardaki hareketi gazlara göre daha az, fakat katılara göre daha serbesttir.
Katılarda parçacıklar bir denge konumu etrafında titreşirler.
Artan sıcaklıkla parçacıkların hızı artar, bu nedenle parçacıkların kaotik hareketine genellikle termal denir.
BROWN HAREKETİ
Moleküllerin termal hareketinin kanıtı.
Brownian hareketi İngiliz botanikçi Robert Brown (1773-1858) tarafından keşfedildi.
Bir sıvının yüzeyine herhangi bir maddenin küçük taneciklerini püskürtürseniz,
sonra sürekli hareket edecekler.
Bu Brown parçacıkları, sıvı moleküllerden gelen darbelerin etkisi altında hareket eder. Çünkü Moleküllerin termal hareketi sürekli ve rastgele bir harekettir, bu durumda Brown parçacıklarının hareket hızının büyüklüğü ve yönü rastgele değişecektir.
Brown hareketi sonsuzdur ve asla durmaz.
KİTAP RAFINA BAKIN!
EV LABORATUVARI ÇALIŞMASI
1. Üç bardak alın. Birincisine kaynar su, ikincisine ılık su, üçüncüsüne soğuk su dökün.
Her bardağa bir tutam toz çay ekleyin. Ne fark ettin?
2. Boş bir plastik şişe alın, soğuduktan sonra boynunu bir bardak suya indirin ve şişeyi avuçlarınızla sıkın, ancak bastırmayın. Birkaç dakika gözlemleyin.
3. Aynı, ancak yeni soğutulmuş şişenin boynuna suya batırılmış ters çevrilmiş bir mantar yerleştirin ve onu sıcak avuç içi ile sıkıştırın. Birkaç dakika gözlemleyin.
4. Sığ bir tabağa 1 - 1,5 cm yüksekliğe kadar su dökün, içine ters çevrilmiş ve sıcak suyla önceden ısıtılmış bir bardak yerleştirin. Birkaç dakika gözlemleyin.
Gördüklerimi açıklayan bir rapor bekliyorum. İlk kim?
SICAKLIK
Bir cismin termal durumunu karakterize eden bir nicelik veya başka bir deyişle, bir cismin "ısınmasının" ölçüsü.
Bir cismin sıcaklığı ne kadar yüksek olursa, atomlarının ve moleküllerinin ortalama enerjisi de o kadar büyük olur.
Sıcaklığı ölçmek için kullanılan cihazlara termometre denir.
Sıcaklık ölçüm prensibi.
Sıcaklık doğrudan ölçülmez! Ölçülen değer sıcaklığa bağlıdır!
Modern sıvı termometrelerde bu, alkol veya cıvanın hacmidir (Galileo termoskopunda bu, gazın hacmidir). Termometre kendi sıcaklığınızı ölçer! Ve eğer başka bir cismin sıcaklığını bir termometre kullanarak ölçmek istiyorsak, cismin ve termometrenin sıcaklıkları eşit oluncaya kadar bir süre beklememiz gerekir; Termometre ile vücut arasında termal denge oluşacaktır.
Bu termal denge yasasıdır:
Herhangi bir grup izole cisim için, bir süre sonra sıcaklıklar aynı hale gelir.
onlar. bir termal denge durumu oluşur
... 
EVDE TEST YAPIN
Üç kase su alın: biri çok sıcak suyla, diğeri orta derecede ılık suyla ve üçüncüsü çok soğuk suyla. Şimdi bir anlığına indir sol el sıcak suyla bir kaseye ve sağdakine soğuk suyla. Birkaç dakika sonra ellerinizi sıcak ve soğuk sudan çıkarın ve ılık su dolu bir kabın içine koyun. Şimdi her iki ele de suyun sıcaklığı hakkında size ne “söyleyeceğini” sorun.
TERMOMETRE - KENDİNİZ YAPIN
Küçük bir cam şişe (örneğin, parlak yeşil eczanelerde bu tür şişelerde satılmaktadır), bir tıpa (tercihen kauçuk) ve ince şeffaf bir tüp (boş bir şeffaf tükenmez kalem alabilirsiniz) alın.
Mantarda bir delik açın ve şişeyi kapatın. Bir tüpü bir damla renkli suyla doldurun ve çubuğu mantarın içine yerleştirin. Tapa ile çubuk arasındaki boşluğu iyice kapatın.
Termometre hazır.
Şimdi kalibre etmeniz gerekiyor, yani. bir ölçüm terazisi yapın.
Balonun içindeki havanın ısıtıldığında genişleyeceği ve bir damla sıvının tüpten yukarı doğru yükseleceği açıktır. Göreviniz, ona bağlı çubuk veya karton üzerinde farklı sıcaklıklara karşılık gelen bölümleri işaretlemektir.
Kalibrasyon için başka bir hazır termometre alıp her iki termometreyi de bir bardak ılık suya indirebilirsiniz. Termometre okumaları eşleşmelidir. Bu nedenle, bitmiş termometre örneğin 40 derecelik bir sıcaklık gösteriyorsa, termometrenizin gövdesine sıvı damlasının bulunduğu yere güvenle 40 işareti koyabilirsiniz. Bardaktaki su soğuyacaktır ve bu şekilde ölçüm skalasını işaretleyebilirsiniz.
Tamamen sıvıyla doldurarak bir termometre yapabilirsiniz.
Veya bunu başka bir şekilde yapabilirsiniz:
Bunu kapakta yap plastik şişe deliği açın ve ince bir plastik tüp yerleştirin.
Şişeyi kısmen suyla doldurun ve duvara takın. Tüpün serbest ucunda bir sıcaklık ölçeği işaretleyin. Teraziyi normal bir oda termometresi kullanarak kalibre edebilirsiniz.
Odadaki sıcaklık değiştikçe su genişleyecek veya daralacak ve tüpteki su seviyesi de ölçek boyunca "sürünecek".
Ayrıca bir termometrenin nasıl çalıştığını da görebilirsiniz!
Ellerinizi şişenin etrafına sarın ve ısıtın.
Tüpteki su seviyesine ne oldu?
SICAKLIK TERAZİLERİ
Santigrat ölçeği - İsveçli fizikçi A. Celsius tarafından 1742'de tanıtıldı. Tanım: C. Terazinin hem pozitif hem de negatif sıcaklıkları vardır. Referans noktaları: 0C – buzun erime sıcaklığı, 100C – suyun kaynama sıcaklığı.
Fahrenheit ölçeği - 1724'te Hollandalı bir cam üfleyici olan Fahrenheit tarafından tanıtıldı. Tanım: F. Terazinin hem pozitif hem de negatif sıcaklıkları vardır. Referans noktaları: 32F buzun erime sıcaklığıdır, 212F suyun kaynama sıcaklığıdır.
Reaumur ölçeği - Fransız fizikçi Reaumur tarafından 1726'da tanıtıldı. Tanım: R. Terazinin hem pozitif hem de negatif sıcaklıkları vardır. Referans noktaları: 0R – buzun erime sıcaklığı, 80R – suyun kaynama sıcaklığı.
Kelvin ölçeği - 1848'de İngiliz fizikçi Thomson (Lord Kelvin) tarafından tanıtıldı. Tanım: K. Ölçek yalnızca pozitif sıcaklıkları gösterir. Referans noktaları: 0K – mutlak sıfır, 273K – buz erime sıcaklığı. T = t + 273
TERMOSKOP
Sıcaklığı belirleyen ilk cihaz 1592'de Galileo tarafından icat edildi. Küçük bir cam balon, açık uçlu ince bir tüpe lehimlendi.
Balon elle ısıtıldı ve tüpün ucu su dolu bir kaba daldırıldı. Balon ortam sıcaklığına kadar soğutuldu ve tüpteki su seviyesi yükseldi. Onlar. Kaptaki gazın hacmi değiştirilerek sıcaklıktaki değişiklik değerlendirilebilir. Henüz sayısal bir ölçek olmadığından bu cihaza termoskop adı verildi. Ölçüm ölçeği yalnızca 150 yıl sonra ortaya çıktı!
BİLİYOR MUSUN
1922 yılında Libya'da kaydedilen dünyadaki en yüksek sıcaklık +57,80C'dir;
Dünya üzerinde kaydedilen en düşük sıcaklık –89,20C'dir;
kişinin başının üstündeki sıcaklık, ortam sıcaklığından 1 – 1,50C daha yüksektir; hayvanların ortalama sıcaklığı: atlar - 380C, koyunlar - 400C, tavuklar - 410C,
Dünyanın merkezindeki sıcaklık - 200000C;
Güneş'in yüzeyindeki sıcaklık 6000 K, merkezde ise 20 milyon derecedir.
Dünyanın iç sıcaklığı nedir?
Daha önce, 15 km derinlikteki sıcaklığın 100...400°C olduğu çeşitli varsayımsal varsayımlar ve hesaplamalar yapılıyordu. Şimdi Kola ultra derin kuyu,
12 km sınırını geçen araç, sorulan soruya kesin yanıt verdi. Başlangıçta (3 km'ye kadar) her 100 m kazıda sıcaklık 1° artarken, daha sonra bu artış her 100 m'de 2,5° olmuştur. 10 km derinlikte ise Dünya'nın iç sıcaklığının; 180°C'ye eşit!
Bilim ve hayat
18. yüzyılın sonuna gelindiğinde icat edilen sıcaklık ölçeğinin sayısı iki düzineye ulaştı.
Antarktika'ya bir keşif gezisi yapan İtalyan kutup bilimciler inanılmaz bir gizemle karşı karşıya kaldılar. Inglei Körfezi yakınlarında, süper hızlı ve süper soğuk bir rüzgarın sürekli estiği buzlu bir geçit keşfettiler. Eksi 90 derece sıcaklıktaki hava akışı saatte 200 km hızla akıyor. Bu geçide "cehennemin kapıları" denmesi şaşırtıcı değil - hiç kimse hayatını bir dakikadan fazla riske atmadan orada olamaz: rüzgar buz parçacıklarını öyle bir kuvvetle taşır ki, kıyafetleri anında parçalara ayırır.
BAŞINIZI KIRMALI MIYIZ?
Zor problemler
1. Bir karıncanın vücut sıcaklığı normal bir termometre kullanılarak nasıl ölçülür?
2. Su kullanan termometreler vardır. Bu tür su termometreleri suyun donma noktasına yakın sıcaklıkları ölçmek için neden sakıncalıdır?
Cevabınızı bekliyorum (sınıfta veya postayla)!
BUNU BİLİYOR MUSUNUZ?
Aslında İsveçli gökbilimci ve fizikçi Celsius, suyun kaynama noktasının 0 sayısıyla ve buzun erime noktasının da 100 sayısıyla gösterildiği bir ölçek önerdi! "Ama kışın negatif sayılar olmayacak!" - Celsius bunu söylemekten hoşlanıyordu. Ancak daha sonra terazi “altüst oldu”.
· -40 santigrat derece sıcaklık, -40 Fahrenheit derece sıcaklıkla tamamen aynıdır. Bu iki ölçeğin birleştiği tek sıcaklık budur.
Bir zamanlar fizik laboratuvarları sıcaklığı ölçmek için gravimetrik termometre adı verilen bir termometre kullanıyordu. İçinde kılcal bir delik bulunan, cıva ile doldurulmuş içi boş bir platin toptan oluşuyordu. Sıcaklıktaki değişim, delikten dışarı akan cıva miktarına göre değerlendirildi.
Düz bir termometre olduğu ortaya çıktı. Bu, hastanın alnına yerleştirilen bir “kağıt parçasıdır”. Yüksek sıcaklıklarda “kağıt” kırmızıya döner.
Genellikle güvenilir olan duyularımız sıcaklığı belirlerken başarısız olabilir. Örneğin, bir elin sıcak suya, diğerinin soğuk suya konulduğu iyi bilinen bir deney vardır. Bir süre sonra iki elinizi de aşağıya indirirseniz ılık su, daha önce sıcak suda olan el soğuğu hissedecek ve soğuk suda olan el sıcak hissedecektir!
Sıcaklık kavramı tek bir molekül için geçerli değildir. Sıcaklık hakkında ancak yeterince büyük bir parçacık popülasyonu varsa konuşabiliriz.
Çoğu zaman fizikçiler sıcaklığı Kelvin ölçeğine göre ölçerler: 0 santigrat derece = 273 derece Kelvin!
En yüksek sıcaklık.
Bir termonükleer bomba patlamasının merkezinde elde edildi - yaklaşık 300...400 milyon°C. Maksimum sıcaklık Haziran 1986'da ABD'de Princeton Plazma Fizik Laboratuvarı'nda bulunan TOKAMAK termonükleer test tesisinde kontrollü termonükleer reaksiyon sırasında elde edilen sıcaklık 200 milyon °C'dir.
En düşük sıcaklık.
Kelvin ölçeğinde (0 K) mutlak sıfır, –273,15° Celsius veya –459,67° Fahrenheit'e karşılık gelir. Mutlak sıfırın 2 10-9 K (derecenin iki milyarda biri) üzerindeki en düşük sıcaklık, Helsinki Düşük Sıcaklık Laboratuvarı'ndaki iki aşamalı nükleer demanyetizasyon kriyostatında elde edildi. Teknoloji Üniversitesi, Finlandiya, Profesör Olli Lounasmaa (d. 1930) liderliğindeki bir grup bilim insanı tarafından Ekim 1989'da açıklandı.
En küçük termometre.
Dr. Frederick Sachs, biyofizikçi Devlet Üniversitesi New York Eyaleti, Buffalo, ABD'den bilim adamları, bireysel canlı hücrelerin sıcaklığını ölçmek için bir mikrotermometre inşa etti. Termometre ucunun çapı 1 mikrondur, yani. İnsan saçının çapının 1/50'si.
1. 1827'de İngiliz botanikçi R. Brown, suda asılı duran polen parçacıklarını incelemek için mikroskop kullanarak bu parçacıkların rastgele hareket ettiğini fark etti; suda titriyor gibi görünüyorlar.
Polen parçacıklarının hareketinin nedeni uzun süre açıklanamadı. Brown ilk başta canlı oldukları için hareket etmelerini önerdi. Parçacıkların hareketini kabın farklı kısımlarının eşit olmayan şekilde ısıtılması, meydana gelen kimyasal reaksiyonlar vb. ile açıklamaya çalıştılar. Suda asılı duran parçacıkların hareketinin gerçek nedenini ancak çok sonra anladılar. Bunun nedeni moleküllerin hareketidir.
Polen parçacığının bulunduğu su molekülleri hareket ederek ona çarpar. Bu durumda eşit olmayan sayıda molekül parçacığa farklı yönlerden çarparak hareket etmesine neden olur.
Su moleküllerinin etkilerinin etkisi altında parçacığın A noktasından B noktasına hareket ettiği bir anda \(t_1\) olsun. Bir sonraki anda daha büyük sayı moleküller diğer taraftaki parçacığa çarpar ve hareketinin yönü değişir, B noktasından C noktasına doğru hareket eder. Dolayısıyla bir polen parçacığının hareketi, su moleküllerinin hareketinin ve onun üzerindeki etkilerinin bir sonucudur. polen bulunur (Şekil 65). Boya veya kurum parçacıkları suya konulduğunda da benzer bir olay gözlemlenebilir.
Şekil 65 bir polen parçacığının yörüngesini göstermektedir. Hareketinin belirli bir yönünden bahsetmenin imkansız olduğu açıktır; her zaman değişir.
Bir parçacığın hareketi moleküllerin hareketinin bir sonucu olduğundan şu sonuca varabiliriz: moleküller rastgele (kaotik) hareket eder. Başka bir deyişle, tüm moleküllerin hareket ettiği belirli bir yönü belirlemek imkansızdır.
Moleküllerin hareketi asla durmaz. öyle diyebiliriz sürekli. Atomların ve moleküllerin sürekli kaotik hareketine denir termal hareket. Bu isim, moleküllerin hareket hızının vücut sıcaklığına bağlı olmasından kaynaklanmaktadır.
Vücutlar çok sayıda molekülden oluştuğundan ve moleküllerin hareketi rastgele olduğundan, bir molekülün diğerlerinden ne kadar etki alacağını tam olarak söylemek imkansızdır. Dolayısıyla molekülün zamanın her anındaki konumu, hızı rastgele. Ancak bu, moleküllerin hareketinin belirli yasalara uymadığı anlamına gelmez. Özellikle moleküllerin belirli bir andaki hızları farklı olsa da çoğunun belirli bir değere yakın hız değerleri vardır. Genellikle moleküllerin hareket hızından bahsederken şunu kastederler: ortalama hız\((v_(ortalama)) \) .
2. Moleküllerin hareketi açısından difüzyon olgusu açıklanabilir.
Difüzyon, bir maddenin moleküllerinin başka bir maddenin molekülleri arasındaki boşluklara nüfuz etmesi olgusudur.
Parfümün kokusunu şişeden biraz uzakta alıyoruz. Bu, hava molekülleri gibi parfüm moleküllerinin de hareket etmesiyle açıklanmaktadır. Moleküller arasında boşluklar vardır. Parfüm molekülleri hava molekülleri arasındaki boşluklara, hava molekülleri de parfüm molekülleri arasındaki boşluklara nüfuz eder.
Bir behere bir bakır sülfat çözeltisi dökülürse ve bu sıvılar arasında keskin bir sınır olacak şekilde üstüne su dökülürse sıvıların difüzyonu gözlemlenebilir. İki üç gün sonra sınırın artık o kadar da keskin olmadığını fark edeceksiniz; bir hafta içinde tamamen yıkanacak. Bir ay sonra sıvı homojen hale gelecek ve kabın tamamı aynı renkte olacaktır (Şek. 66).
Bu deneyde bakır sülfat molekülleri su molekülleri arasındaki boşluklara, su molekülleri de bakır sülfat molekülleri arasındaki boşluklara nüfuz etmektedir. Bakır sülfatın yoğunluğunun suyun yoğunluğundan daha büyük olduğu unutulmamalıdır.
Deneyler gazlardaki difüzyonun sıvılara göre daha hızlı gerçekleştiğini göstermektedir. Bu, gazların sıvılardan daha düşük yoğunluğa sahip olmasıyla açıklanmaktadır; Gaz molekülleri birbirlerinden büyük mesafelerde bulunur. Katıların molekülleri birbirine sıvıların moleküllerinden daha yakın olduğundan difüzyon katılarda daha da yavaş gerçekleşir.
Doğada, teknolojide ve günlük yaşamda, difüzyonun kendini gösterdiği birçok olguyu bulabilirsiniz: renklendirme, yapıştırma vb. büyük değer bir insanın hayatında. Özellikle difüzyon sayesinde oksijen insan vücuduna sadece akciğerlerden değil aynı zamanda deriden de girer. Aynı sebepten dolayı besinler bağırsaklardan kana nüfuz eder.
Difüzyon hızı sadece şunlara bağlı değildir: toplama durumu maddeler ve aynı zamanda sıcaklık.
Difüzyon deneyi için su ve bakır sülfat içeren iki kap hazırlayıp birini buzdolabına, diğerini ise odada bırakırsanız, şunu göreceksiniz: daha yüksek sıcaklıklarda difüzyon daha hızlı gerçekleşir. Bunun nedeni sıcaklık arttıkça moleküllerin daha hızlı hareket etmesidir. Böylece moleküllerin hareket hızı
ve vücut ısısı ilişkilidir.
Bir cismin moleküllerinin ortalama hareket hızı ne kadar yüksek olursa sıcaklığı da o kadar yüksek olur.
3. Moleküler fizik, mekaniğin aksine, çok sayıda parçacıktan oluşan sistemleri (cisimleri) inceler. Bu bedenler farklı şekillerde olabilir. eyaletler.
Sistemin (gövdenin) durumunu karakterize eden niceliklere denir durum parametreleri. Durum parametreleri basınç, hacim ve sıcaklığı içerir.
Dış etkilerin yokluğunda, onu karakterize eden parametrelerin süresiz olarak uzun bir süre değişmeden kaldığı bir sistem durumu mümkündür. Bu duruma denir termal denge.
Böylece odadaki hava ile termal dengede olan bir kap içindeki sıvının hacmi, sıcaklığı, basıncı, bazı dış nedenler olmadıkça değişmez.
4. Sistemin termal denge durumu, aşağıdaki gibi bir parametre ile karakterize edilir: sıcaklık. Özelliği, termal denge durumunda olan sistemin tüm kısımlarındaki sıcaklık değerinin aynı olmasıdır. Bir bardak sıcak suya gümüş bir kaşık (veya başka bir metalden yapılmış bir kaşık) koyarsanız kaşık ısınır ve su soğur. Bu, kaşık ve suyun aynı sıcaklıkta olduğu termal denge oluşana kadar gerçekleşecektir. Her durumda, farklı şekilde ısıtılan iki cismi alıp birbirine temas ettirirseniz, daha sıcak olan cisim soğuyacak ve daha soğuk olan cisim ısınacaktır. Bir süre sonra bu iki cisimden oluşan sistem termal dengeye gelecek ve bu cisimlerin sıcaklıkları aynı olacaktır.
Yani kaşık ve suyun sıcaklığı termal dengeye ulaştıklarında aynı olacaktır.
Sıcaklık, vücudun termal durumunu karakterize eden fiziksel bir niceliktir.
Yani sıcak suyun sıcaklığı soğuktan daha yüksektir; Kışın dış hava sıcaklığı yaz aylarına göre daha düşüktür.
Sıcaklık birimi santigrat derece (°C). Sıcaklık ölçülür termometre.
Bir termometrenin tasarımı ve buna bağlı olarak sıcaklığı ölçme yöntemi, cisimlerin özelliklerinin sıcaklığa bağımlılığına, özellikle de bir cismin ısıtıldığında genleşme özelliğine dayanır. Termometreler farklı cisimleri kullanabilir: sıvı (alkol, cıva), katı (metaller) ve gaz halinde. Onlar denir termometrik cisimler. Termometrik bir cisim (sıvı veya gaz), sıcaklığı ölçülecek cisimle temas ettirilen, teraziyle donatılmış bir tüpün içine yerleştirilir.
Bir ölçek oluştururken, belirli sıcaklık değerlerinin atandığı iki ana (referans, destek) nokta seçilir ve aralarındaki aralık birkaç parçaya bölünür. Bu ölçekte her parçanın değeri bir sıcaklık birimine karşılık gelir.
5. Farklı sıcaklık skalaları vardır. Uygulamada en yaygın kullanılan ölçeklerden biri Celsius ölçeğidir. Bu ölçeğin ana noktaları buzun erime sıcaklığı ve suyun normal atmosfer basıncında (760 mm Hg) kaynama noktasıdır. İlk noktaya 0 °C, ikinci noktaya ise 100 °C değeri atandı. Bu noktalar arasındaki mesafe 100 eşit parçaya bölünerek Celsius ölçeği elde edildi. Bu ölçekte sıcaklığın birimi 1°C’dir. Santigrat ölçeğine ek olarak, yaygın olarak kullanılan bir sıcaklık ölçeği de vardır. mutlak(termodinamik) sıcaklık ölçeği veya Kelvin ölçeği. Bu ölçekte sıfır olarak alınan sıcaklık -273 °C'dir (daha doğrusu -273,15 °C). Bu sıcaklığa denir mutlak sıfır sıcaklıklardadır ve 0 K olarak adlandırılır. Sıcaklığın birimi bir kelvindir (1 K); 1 santigrat dereceye eşittir. Buna göre mutlak sıcaklık ölçeğinde buzun erime sıcaklığı 273 K (273,15 K), suyun kaynama noktası ise 373 K (373,15 K)'dir.
Mutlak ölçekte sıcaklık \(T\) harfiyle gösterilir. Mutlak ölçekteki sıcaklık \((T) \) ile Santigrat ölçeğindeki sıcaklık \(((t)^\circ) arasındaki ilişki aşağıdaki formülle ifade edilir:
\[ T=t^\circ+273 \]
Bölüm 1
1. Boya parçacıklarının sudaki Brownian hareketi bunun bir sonucudur
1) atomlar ve moleküller arasındaki çekim
2) atomlar ve moleküller arasındaki itmeler
3) moleküllerin kaotik ve sürekli hareketi
4) alt ve üst katmanlar arasındaki sıcaklık farkından dolayı su katmanlarının hareketi
2. Aşağıdaki durumların hangisinde Brown hareketinden bahsediyoruz?
1) toz parçacıklarının havadaki rastgele hareketi
2) kokuların dağılımı
3) kristal kafesin düğümlerindeki parçacıkların salınım hareketi
4) gaz moleküllerinin öteleme hareketi
3. Sözcükler ne anlama geliyor: "Moleküller düzensiz hareket ediyor"?
C. Moleküler hareketin belirlenmiş bir yönü yoktur.
B. Moleküllerin hareketi hiçbir yasaya uymaz.
Doğru cevap
1) yalnızca A
2) yalnızca B
3) hem A hem de B
4) ne A ne de B
4. Maddenin yapısının moleküler kinetik teorisinin, madde parçacıklarının sürekli kaotik harekete katıldığı konumu şu şekilde ifade edilir:
1) yalnızca gazlar için
2) yalnızca sıvılar
3) yalnızca gazlar ve sıvılar için
4) gazlara, sıvılara ve katılara
5. Maddenin yapısına ilişkin moleküler kinetik teorinin hangi konum(lar)ı difüzyon olgusunu doğrular?
A. Moleküller sürekli kaotik hareket halindedir
B. Moleküller arasında boşluklar vardır
Doğru cevap
1) yalnızca A
2) yalnızca B
3) hem A hem de B
4) ne A ne de B
6. Aynı sıcaklıkta sıvılarda difüzyon meydana gelir.
1) katılardan daha hızlı
2) gazlardan daha hızlı
3) katılardan daha yavaş
4) gazlarla aynı hızda
7. Diğer her şey eşit olmak üzere, difüzyon hızı en küçük olan bir madde çiftini belirtiniz.
1) bakır sülfat ve su çözeltisi
2) eter buharı ve hava
3) demir ve alüminyum plakalar
4) su ve alkol
8. Su 100°C sıcaklıkta kaynar ve buhara dönüşür. Buhar moleküllerinin ortalama hızı
1) su moleküllerinin ortalama hareket hızına eşit
2) su moleküllerinin ortalama hareket hızından daha büyük
3) su moleküllerinin ortalama hareket hızından daha az
4) atmosfer basıncına bağlıdır
9. Moleküllerin termal hareketi
1) 0 °C'de durur
2) 100 °C'de durur
3) sürekli
4) belirli bir yöne sahiptir
10. Su oda sıcaklığından 80°C'ye ısıtılır. Su moleküllerinin ortalama hızına ne olur?
1) azalır
2) artışlar
3) değişmez
4) İlk önce artar ve belirli bir sıcaklık değerinden başlayarak değişmeden kalır
11. Sıcak bir odada bir bardak su masanın üzerinde, diğeri buzdolabında. Buzdolabında duran bir bardaktaki su moleküllerinin ortalama hareket hızı
1) masanın üzerinde duran bir bardaktaki su moleküllerinin ortalama hareket hızına eşittir
2) masanın üzerinde duran bir bardaktaki su moleküllerinin ortalama hareket hızından daha büyük
3) masanın üzerinde duran bir bardaktaki su moleküllerinin ortalama hareket hızından daha az
4) sıfıra eşit
12. Aşağıda verilen ifadeler listesinden iki doğru olanı seçin ve numaralarını tabloya yazın.
1) moleküllerin termal hareketi yalnızca 0 ° C'nin üzerindeki sıcaklıklarda meydana gelir
2) katılarda difüzyon imkansızdır
3) moleküller arasında çekici ve itici kuvvetler aynı anda etki eder
4) molekül, bir maddenin en küçük parçacığıdır
5) artan sıcaklıkla difüzyon hızı artar
13. Fizik ofisine parfümle nemlendirilmiş bir pamuklu çubuk ve içine bakır sülfat çözeltisinin (bir çözelti) döküldüğü bir kap getirildi. mavi renk) ve üstüne dikkatlice su döküldü (Şekil 1). Parfüm kokusunun birkaç dakika içinde tüm kabine yayıldığı, kaptaki iki sıvı arasındaki sınırın ise ancak iki hafta sonra kaybolduğu fark edildi (Şekil 2).
Önerilen listeden deneysel gözlemlerin sonuçlarına karşılık gelen iki ifadeyi seçin. Numaralarını belirtin.
1) Difüzyon süreci gazlarda ve sıvılarda gözlemlenebilir.
2) Difüzyon hızı maddenin sıcaklığına bağlıdır.
3) Difüzyon hızı, maddenin topaklanma durumuna bağlıdır.
4) Difüzyon hızı sıvının türüne bağlıdır.
5) Katılarda difüzyon hızı en düşüktür.
Cevaplar
