Kio estas ĉi tio: termika movado? Kun kio nocioj estas ĝi rilatigita?

La okazaĵoj de la fizika mondo estas neeviteble ligitaj kun ŝanĝoj en temperaturo. Kun ŝi ĉiu persono konatiĝas en frua infanaĝo, kiam li komprenas, ke la glacio estas malvarma kaj bolanta akvofundojn. Al la sama tempo, ĝi komprenas, ke la procezoj de ŝanĝiĝema temperaturo ne okazas tuj. Nur tiam en la lernejo la studento lernas, ke tio estas pro la termika movado. Kaj la procezoj asociitaj kun la temperaturo identigis tutan sekcion de fiziko.

Kio estas la temperaturo?

Ĉi tiu scienca koncepto estas enkondukita por anstataŭigi komunajn terminojn. En ĉiutaga vivo, vortoj kiel varmego, malvarma aŭ varma konstante aperas. Ĉiuj parolas pri la grado de varmeco de la korpo. Ĉi tio estas kiel ĝi difinas en fiziko, nur kun la aldono, ke ĝi estas skalanta kvanto. Post ĉio, la temperaturo havas neniun direkton, sed nur nombran valoron.

En la internacia sistemo de unuoj (SI), la temperaturo estas mezurita en gradoj Celsius (° C). Sed en multaj formuloj priskribantaj termikajn fenomenojn, oni devas traduki ĝin al Kelvin (K). Por ĉi tio, estas simpla formulo: T = t + 273. En ĝi, T estas la temperaturo en Kelvin, kaj t estas en Celsius. La skalo Kelvin estas asociita kun la koncepto de absoluta nula temperaturo.

Estas pluraj pli da temperaturo-skaloj. En Eŭropo kaj Ameriko, ekzemple, en la kurso de Fahrenheit (F). Sekve ili devas skribi en Celsius. Por fari tion necesas subtrahi 32 el la legadoj en F, tiam dividi ĝin per 1.8.

Hejma eksperimento

En sia ekspliko oni devas koni tiajn konceptojn kiel temperaturon, varmoban movadon. Jes, kaj por plenumi ĉi tiun sperton estas facila.

Ĝi prenos tri tankojn por li. Ili devus esti sufiĉe grandaj por ĝustigi facile en iliaj manoj. Plenigu ilin per akvo de malsamaj temperaturoj. En la unua, ĝi devas esti tre malvarma. En la dua - varmigita. En la tria, verŝu varman akvon, unu en kiu la mano eble tenos.

Nun la sperto mem. Malsupren vian maldekstran manon en ujon de malvarma akvo, la ĝusta kun la plej varma. Atendu kelkajn minutojn. Forigu ilin kaj tuj mergu ilin en vazo kun varma akvo.

La rezulto estos neatendita. La maldekstra mano sentos, ke la akvo estas varma, la rajto sentos malvarman akvon. Ĉi tio estas pro la fakto, ke en la komenco la termika ekvilibro estas establita per tiuj likvaj en kiuj la manoj estas enmiksitaj komence. Kaj tiam ĉi tiu ekvilibro estas akre malobservita.

La ĉefaj dispozicioj de la teorio molekula-kinetika

Ĝi priskribas ĉiujn varmegajn fenomenojn. Kaj ĉi tiuj deklaroj estas tre simplaj. Sekve, necesas koni ĉi tiujn dispoziciojn en konversacio pri la termika moviĝo.

Unue: substancoj estas formitaj per minutraj partetoj, situantaj ĉe kelkaj distanco de unu la alian. Kaj ĉi tiuj eroj povas esti ambaŭ molekuloj kaj atomoj. Kaj la distanco inter ili estas multe pli granda ol la ero grandeco.

Dua: en ĉiuj substancoj, observiĝas la termika moviĝo de molekuloj, kiu neniam ĉesas. La eroj moviĝas hazarde (chaotically).

Tria: la eroj interagas inter si. Ĉi tiu ago estas pro la fortoj de altiro kaj repulsado. Ilia valoro dependas de la distanco inter la eroj.

Konfirmo de la unua provizo de MKT

Pruvo, ke la korpo konsistas partikloj, inter kiuj estas truojn, estas ilia termika vastiĝo. Tiel, kiam la korpo estas varmigita, ĝia grandeco pliiĝas. Ĉi tio estas pro forigo de eroj inter si.

Alia konfirmo de ĉi tio estas disvastigo. Tio estas, la penetrado de molekuloj de unu substanco inter la eroj de alia. Kaj ĉi tiu movado rezultas reciproka. Disvastigo progresas pli rapida, la pli apartaj molekuloj situas. Sekve, en gasoj, reciproka penetrado okazos multe pli rapide ol en likvajxoj. Kaj en solidoj, disvastigo postulas jarojn.

Por iu, la lasta procezo klarigas la termikan movadon. Post ĉio, la reciproka penetrado de substancoj inter si okazas sen interrompo de ekstere. Sed ĝi povas akceli se la korpo estas varmigita.

Konfirmo de la dua provizo de MKT

Viva pruvo de la ekzisto de termika moviĝo estas la movado de partetoj de Brown. Ĝi estas konsiderata por malakceptitaj eroj, tio estas, por tiuj, kiuj estas multe pli grandaj ol molekuloj de materio. Ĉi tiuj eroj povas esti polvaj eroj aŭ aknoj. Kaj metu ilin en akvo aŭ gason.

La kialo por la hazarda movado de la nuligita partiklo estas ke molekuloj agas de ĉiuj flankoj. Ilia agado estas hazarda. La grando de la efikoj ĉe ĉiufoje estas malsama. Sekve, la rezulta forto estas direktita unuflanke kaj la alian.

Se ni parolas pri la imposto de termika moviĝo de molekuloj, tiam por ĝi ekzistas speciala nomo - la kvadrata signifo. Ĝi povas esti kalkulita per la formulo:

v = √ [(3kT) / m _0].

Ĝi T - la temperaturo en Kelvin, m ₀ - maso de sola molekulo, k - Boltzmann konstanto (k = 1,38 * 10 ^-23 J / K).

Konfirmo de la tria provizo de ICB

La eroj altiras kaj repelas. En la klarigo de multaj procezoj asociitaj kun termika movado, ĉi tiu scio estas grava.

Post ĉio, la fortoj de interago dependas de la entuta stato de materio. Tiel, ili preskaŭ ne havas gasojn, ĉar la eroj estas forigitaj tiom, ke ilia ago ne manifestiĝas. En likvaj kaj solidaj estas perceptibles kaj certigas la konservadon de la volumo de materio. En ĉi-lasta ili garantias ankaŭ la bontenadon de la formo.

La pruvo de la ekzisto de la fortoj de altiro kaj repulsado estas la aspekto de elastaj fortoj en la deformiĝo de korpoj. Tiel, kiam la plilongigo pliigas, la fortoj de altiro inter molekuloj pliigas, kaj en la kazo de kunpremo, la fortoj de altiro estas malakceptitaj. Sed en ambaŭ kazoj ili redonas la korpon al ĝia originala formo.

Duona energio de termika movado

Ĝi povas esti skribita de la baza ekvacio MKT :

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

En ĉi tiu formulo, p estas la premo, V estas la volumo, N estas la nombro de molekuloj, kaj E estas la mezuma kinetika energio.

Aliflanke, ĉi tiu ekvacio povas esti skribita kiel:

(PV) / N = kT.

Se vi kombinas ilin, vi ricevas la jenan egalecon:

(2E) / 3 = kT.

De ĉi tio sekvas formulon por la mezuma energio kinetiko de molekuloj:

E = (3kT) / 2.

Tial estas klare, ke la energio estas proporcia al la temperaturo de la substanco. Tio estas, kiam la lasta pliigas, la eroj moviĝas pli rapide. Ĉi tiu estas la esenco de la termika moviĝo kiu ekzistas, kondiĉe ke ekzistas temperaturo malsama al absoluta nulo.