Температура и тепловое движение

Конспект по физике для 8 класса «Температура и тепловое движение». ВЫ УЗНАЕТЕ: Что такое тепловое движение. Как связана температура тела со скоростью движения молекул и их кинетической энергией. Что характеризует температура. Как измеряется температура. Каковы основные температурные шкалы.

Конспекты по физике Учебник физики Тесты по физике

Явления, связанные с изменением температуры тел, а также с переходом вещества из одного состояния в другое, называют тепловыми, они составляют неотъемлемую часть окружающего мира. Мы используем в быту слова «горячий», «холодный» и т. д. для обозначения наших представлений о тепловом состоянии тела.

ТЕПЛОВОЕ ДВИЖЕНИЕ МОЛЕКУЛ

Нагреем сосуд с водой, содержащей взвесь мельчайших твёрдых частиц. Беспорядочное движение отдельной частицы взвеси, называемое броуновским движением, обусловлено хаотическим движением самих молекул жидкости. По мере нагрева воды скорость движения частицы заметно увеличивается. Так что же изменилось? Молекулы холодной воды не отличаются от молекул горячей воды. Поэтому можно сделать вывод о том, что скорость движения броуновской частицы увеличилась, так как увеличилась средняя скорость движения молекул воды. Это означает, что скорость движения молекул и тепловое состояние тела связаны между собой.

Именно поэтому хаотичное движение частиц, из которых состоят тела, называют тепловым движением.

В тепловом движении участвуют все частицы, составляющие вещество, — молекулы или атомы, независимо от того, в каком агрегатном состоянии находится это вещество. Изменение характера теплового движения молекул вещества может приводить к изменению его свойств. Например, по мере нагрева лёд начинает превращаться в воду.

Поскольку кинетическая энергия зависит и от скорости движения молекулы, и от её массы, то температура также зависит не только от скорости движения частиц, составляющих вещество, но и от их массы. Поэтому при одинаковой средней скорости движения молекул вещество, у которого масса молекулы больше, будет иметь большую температуру.

СРЕДНЯЯ КИНЕТИЧЕСКАЯ ЭНЕРГИЯ МОЛЕКУЛ

Любое движущееся тело обладает кинетической энергией, которая зависит от его массы и скорости движения. Поскольку молекула движется и имеет массу, значит, она обладает кинетической энергией. При возрастании скорости движения молекул увеличивается и их кинетическая энергия. Число молекул, составляющих тело, очень велико, и скорости отдельных молекул могут существенно различаться, поэтому нужно говорить не о кинетической энергии одной молекулы, а о средней кинетической энергии молекул тела.

ТЕМПЕРАТУРА

Для того чтобы характеризовать тепловое состояние тела, мы используем физическую величину, называемую температурой. По температуре тела можно судить о скорости движения, а соответственно и о кинетической энергии молекул. Опыты показывают, что явление диффузии при более высокой температуре происходит быстрее. Таким образом, температура является мерой средней кинетической энергии молекул тела. Чем больше средняя кинетическая энергия молекул тела, тем выше температура тела.

ТЕРМОМЕТРЫ

Мы знаем, что температура мороженого ниже, чем температура горячего чая. Однако наши ощущения неоднозначны и зависят от состояния человека и окружающей среды. Например, в одной и той же комнате металлические предметы всегда кажутся на ощупь более холодными, чем деревянные или пластмассовые. Поэтому для того, чтобы сделать выводы о температуре тела, её необходимо измерить.

Для измерения температуры используют специальные измерительные приборы — термометры.

Вы уже знаете, что тела при нагревании расширяются, а при охлаждении сжимаются. Действие термометра основано на зависимости объёма тела от температуры. Вещество, используемое в термометре, увеличивается в объёме при увеличении температуры, а при охлаждении уменьшается в объёме. В термометрах могут быть использованы различные вещества: жидкие (спирт, ртуть), твёрдые (металлы) или газообразные.

Термометр, как и любой измерительный прибор, имеет шкалу. Для построения шкалы температур выбираются две основные (реперные) точки, которым приписывают определённые значения температуры. Затем интервал между ними делят на несколько равных частей, которые соответствуют единицам данной температурной шкалы.

Используемые нами в быту термометры показывают температуру в градусах Цельсия (°C). В этой температурной шкале за нуль принимается температура таяния льда, а за 100 — температура кипения воды при нормальном атмосферном давлении. Расстояние между отметками делится на 100 равных частей, и образуются деления по 1 °С.

Первоначально у Андерса Цельсия температура кипения воды была принята за 0 градусов, а таяния льда — за 100 градусов. А «перевернули» шкалу Цельсия его же соотечественники: ботаник К. Линней и астроном М. Штрёмер. Вот этим «перевёрнутым» термометром мы теперь и пользуемся.

АБСОЛЮТНАЯ ШКАЛА ТЕМПЕРАТУР

В 1848 г. английский физик Уильям Томсон предложил ввести новую шкалу температур, которую называют абсолютной или термодинамической шкалой температур. Температура, измеренная по этой шкале, называется абсолютной или термодинамической температурой. Единица абсолютной температуры — кельвин (К); 1 К = 1 °С. В абсолютной шкале температура таяния льда равна 273,15 К, а температура кипения воды равна 373,15 К.

ШКАЛА ФАРЕНГЕЙТА

Андерс Цельсий (1701 — 1744). Шведский учёный, предложивший стоградусную температурную шкалу.

Томсон (Кельвин) (1824—1907) физик, один из основоположников термодинамики.

Вы смотрели Конспект по физике для 8 класса «Температура и тепловое движение». Что такое тепловое движение. Как связана температура тела со скоростью движения молекул и их кинетической энергией. Что характеризует температура. Как измеряется температура. Каковы основные температурные шкалы.

Вернуться к Списку конспектов по физике (Оглавление).