Um das Thema "Thermische Bewegung" zu studieren, müssen wir wiederholen:

In der Welt um uns herum treten verschiedene Arten von physikalischen Phänomenen auf, die in direktem Zusammenhang mit Änderungen der Körpertemperatur stehen.

Seit unserer Kindheit erinnern wir uns, dass das Wasser im See zuerst kalt, dann kaum warm ist und erst nach einer Weile zum Schwimmen geeignet ist.

Mit Wörtern wie „kalt“, „heiß“, „leicht warm“ definieren wir unterschiedliche Grade der „Erwärmung“ von Körpern oder, in der Sprache der Physik, unterschiedliche Temperaturen von Körpern.

Vergleicht man die Temperatur im See im Sommer und im Spätherbst, ist der Unterschied offensichtlich. Die Temperatur von warmem Wasser ist etwas höher als die Temperatur von Eiswasser.

Bekanntlich ist die Diffusion bei höherer Temperatur schneller. Daraus folgt, dass die Bewegungsgeschwindigkeit von Molekülen und die Temperatur eng miteinander verbunden sind.

Experiment: Nimm drei Gläser und fülle sie mit kaltem, warmem und heißem Wasser, und stecke nun in jedes Glas einen Teebeutel und beobachte, wie sich die Farbe des Wassers verändert? Wo findet dieser Wandel am intensivsten statt?

Wenn Sie die Temperatur erhöhen, nimmt die Bewegungsgeschwindigkeit der Moleküle zu, wenn Sie sie verringern, nimmt sie ab. Somit schließen wir: Die Körpertemperatur steht in direktem Zusammenhang mit der Bewegungsgeschwindigkeit von Molekülen.

Heißes Wasser besteht aus genau den gleichen Molekülen wie kaltes Wasser. Der Unterschied zwischen ihnen besteht nur in der Bewegungsgeschwindigkeit der Moleküle.

Phänomene, die mit der Erwärmung oder Abkühlung von Körpern, einer Temperaturänderung, zusammenhängen, werden als thermisch bezeichnet. Dazu gehören das Erhitzen oder Kühlen nicht nur flüssiger Körper, sondern auch gasförmiger und fester Luft.

Andere Beispiele für thermische Phänomene: Metallschmelzen, Schneeschmelzen.

Moleküle oder Atome, die die Grundlage aller Körper bilden, befinden sich in endloser chaotischer Bewegung. Die Bewegung von Molekülen in verschiedenen Körpern erfolgt auf unterschiedliche Weise. Gasmoleküle bewegen sich zufällig mit hoher Geschwindigkeit entlang einer sehr komplexen Flugbahn.Wenn sie kollidieren, prallen sie aneinander ab und ändern die Größe und Richtung der Geschwindigkeiten.

Flüssigkeitsmoleküle oszillieren um Gleichgewichtspositionen (weil sie fast nahe beieinander liegen) und springen relativ selten von einer Gleichgewichtsposition in eine andere. Die Bewegung von Molekülen in Flüssigkeiten ist weniger frei als in Gasen, aber freier als in Festkörpern.

In Festkörpern schwingen Moleküle und Atome um bestimmte mittlere Positionen.

Mit steigender Temperatur nimmt die Geschwindigkeit der Teilchen zu, Deshalb Die chaotische Bewegung von Teilchen wird normalerweise als thermisch bezeichnet.

Interessant:

Wie hoch ist der Eiffelturm genau? Und das hängt von der Umgebungstemperatur ab!

Tatsache ist, dass die Höhe des Turms um bis zu 12 Zentimeter schwankt.

und die Temperatur der Balken kann bis zu 40 Grad Celsius erreichen.

Und wie Sie wissen, können sich Stoffe unter dem Einfluss hoher Temperaturen ausdehnen.

Zufälligkeit ist das wichtigste Merkmal der thermischen Bewegung. Einer der wichtigsten Beweise für die Bewegung von Molekülen ist die Diffusion und die Brownsche Molekularbewegung. (Die Brownsche Bewegung ist die Bewegung der kleinsten festen Teilchen in einer Flüssigkeit unter dem Einfluss molekularer Stöße. Wie die Beobachtung zeigt, kann die Brownsche Bewegung nicht aufhören). Die Brownsche Bewegung wurde vom englischen Botaniker Robert Brown (1773-1858) entdeckt.

Absolut alle Moleküle des Körpers nehmen an der thermischen Bewegung von Molekülen und Atomen teil, weshalb sich mit einer Änderung der thermischen Bewegung auch der Zustand des Körpers selbst, seine verschiedenen Eigenschaften, ändert.

Überlegen Sie, wie sich die Eigenschaften von Wasser mit der Temperatur ändern.

Die Körpertemperatur hängt direkt von der durchschnittlichen kinetischen Energie der Moleküle ab. Wir ziehen eine offensichtliche Schlussfolgerung: Je höher die Temperatur des Körpers ist, desto größer ist die durchschnittliche kinetische Energie seiner Moleküle. Umgekehrt nimmt mit abnehmender Körpertemperatur die durchschnittliche kinetische Energie seiner Moleküle ab.

Temperatur - ein Wert, der den thermischen Zustand des Körpers charakterisiert oder sonst ein Maß für die "Erwärmung" des Körpers ist.

Je höher die Temperatur eines Körpers ist, desto mehr Energie haben seine Atome und Moleküle im Durchschnitt.

Temperatur wird gemessen Thermometer, d.h. Temperaturmessgeräte

Die Temperatur wird nicht direkt gemessen! Der Messwert ist temperaturabhängig!

Derzeit gibt es Flüssigkeits- und elektrische Thermometer.

Bei modernen Flüssigkeitsthermometern ist dies das Volumen von Alkohol oder Quecksilber. Das Thermometer misst seine eigene Temperatur! Und wenn wir die Temperatur eines anderen Körpers mit einem Thermometer messen wollen, müssen wir einige Zeit warten, bis die Temperaturen des Körpers und des Thermometers gleich sind, d.h. Zwischen dem Thermometer und dem Körper stellt sich ein thermisches Gleichgewicht ein. Ein Heimthermometer "Thermometer" braucht Zeit, um einen genauen Wert für die Temperatur des Patienten zu liefern.

Dies ist das Gesetz des thermischen Gleichgewichts:

für jede Gruppe isolierter Körper werden die Temperaturen nach einiger Zeit gleich,

jene. es tritt ein thermischer Gleichgewichtszustand auf.

Die Körpertemperatur wird mit einem Thermometer gemessen und am häufigsten in Form von ausgedrückt Grad Celsius(°C). Es gibt auch andere Maßeinheiten: Fahrenheit, Kelvin und Réaumur.

Die meisten Physiker messen die Temperatur auf der Kelvin-Skala. 0 Grad Celsius = 273 Grad Kelvin

1. 1827 bemerkte der englische Botaniker R. Brown bei der Untersuchung von in Wasser suspendierten Pollenpartikeln mit einem Mikroskop, dass sich diese Partikel zufällig bewegen; sie scheinen im Wasser zu zittern.

Der Grund für die Bewegung der Pollenpartikel konnte lange Zeit nicht erklärt werden. Brown selbst schlug am Anfang vor, dass sie umziehen, weil sie am Leben sind. Sie versuchten, die Bewegung von Partikeln durch ungleiche Erwärmung verschiedener Teile des Gefäßes, stattfindende chemische Reaktionen usw. zu erklären. Erst viel später verstanden sie die wahre Ursache der Bewegung von im Wasser schwebenden Partikeln. Dieser Grund ist die Bewegung von Molekülen.

Die Wassermoleküle, in denen sich das Pollenteilchen befindet, bewegen sich und treffen es. In diesem Fall trifft eine ungleiche Anzahl von Molekülen von verschiedenen Seiten auf das Teilchen, was zu dessen Bewegung führt.

Zum Zeitpunkt ​ \ (t_1 \) ​ bewege sich das Teilchen unter dem Einfluss von Wassermolekülen von Punkt A nach Punkt B. Zum nächsten Zeitpunkt trifft eine größere Anzahl von Molekülen von dem anderen auf das Teilchen Seite, und die Richtung seiner Bewegung ändert, bewegt es sich von t. In t. C. Somit ist die Bewegung eines Pollenpartikels eine Folge der Bewegung und des Aufpralls von Wassermolekülen darauf, in denen sich der Pollen befindet ( Abb. 65). Ein ähnliches Phänomen kann beobachtet werden, wenn Farb- oder Rußpartikel in Wasser gegeben werden.

Abbildung 65 zeigt die Flugbahn eines Pollenteilchens. Es ist ersichtlich, dass es unmöglich ist, von einer bestimmten Richtung seiner Bewegung zu sprechen; es ändert sich ständig.

Da die Bewegung eines Teilchens eine Folge der Bewegung von Molekülen ist, können wir darauf schließen Moleküle bewegen sich zufällig (chaotisch). Mit anderen Worten, es ist unmöglich, eine bestimmte Richtung herauszugreifen, in die sich alle Moleküle bewegen.

Die Bewegung von Molekülen hört nie auf. Es kann gesagt werden, dass es ständig. Die kontinuierliche zufällige Bewegung von Atomen und Molekülen wird genannt thermische Bewegung. Dieser Name wird durch die Tatsache bestimmt, dass die Bewegungsgeschwindigkeit von Molekülen von der Körpertemperatur abhängt.

Da Körper aus einer großen Anzahl von Molekülen bestehen und die Bewegung von Molekülen zufällig ist, ist es unmöglich, genau zu sagen, wie viele Stöße dieses oder jenes Molekül von anderen erfahren wird. Daher sagen sie, dass die Position des Moleküls seine Geschwindigkeit zu jedem Zeitpunkt ist zufällig. Dies bedeutet jedoch nicht, dass die Bewegung von Molekülen nicht bestimmten Gesetzen gehorcht. Obwohl die Geschwindigkeiten der Moleküle zu einem bestimmten Zeitpunkt unterschiedlich sind, haben die meisten von ihnen Geschwindigkeiten, die nahe an einem bestimmten Wert liegen. Wenn sie über die Bewegungsgeschwindigkeit von Molekülen sprechen, meinen sie normalerweise Durchschnittsgeschwindigkeit​\((v_(cp)) \) .

2. Vom Standpunkt der Bewegung von Molekülen aus kann man ein solches Phänomen als Diffusion erklären.

Diffusion ist das Phänomen des Eindringens von Molekülen einer Substanz in die Lücken zwischen den Molekülen einer anderen Substanz.

Wir riechen Parfüm in einiger Entfernung von der Flasche. Dies liegt daran, dass sich die Moleküle der Spirituosen wie die Moleküle der Luft bewegen. Es gibt Lücken zwischen Molekülen. Parfümmoleküle dringen in die Lücken zwischen Luftmolekülen ein und Luftmoleküle in die Lücken zwischen Parfümmolekülen.

Die Diffusion von Flüssigkeiten kann beobachtet werden, wenn eine Kupfersulfatlösung in ein Becherglas gegossen wird und Wasser darüber gegossen wird, so dass zwischen diesen Flüssigkeiten eine scharfe Grenze entsteht. Nach zwei oder drei Tagen werden Sie feststellen, dass die Grenze nicht mehr so ​​​​scharf ist; in einer Woche ist es komplett ausgewaschen. Nach einem Monat wird die Flüssigkeit homogen und im gesamten Gefäß gleichfarbig (Abb. 66).

In diesem Experiment dringen die Kupfersulfatmoleküle in die Lücken zwischen den Wassermolekülen und die Wassermoleküle in die Lücken zwischen den Kupfersulfatmolekülen ein. Es ist zu beachten, dass die Dichte von Kupfersulfat größer ist als die Dichte von Wasser.

Experimente zeigen, dass die Diffusion in Gasen schneller abläuft als in Flüssigkeiten. Dies liegt daran, dass Gase eine geringere Dichte als Flüssigkeiten haben, d.h. Gasmoleküle befinden sich in großen Abständen voneinander. In Festkörpern läuft die Diffusion noch langsamer ab, da die Moleküle von Festkörpern noch näher beieinander liegen als die Moleküle von Flüssigkeiten.

In der Natur, in der Technik, im Alltag finden Sie viele Phänomene, in denen sich Diffusion manifestiert: Färben, Kleben usw. Diffusion ist im menschlichen Leben von großer Bedeutung. Insbesondere durch Diffusion gelangt Sauerstoff nicht nur über die Lunge, sondern auch über die Haut in den menschlichen Körper. Aus dem gleichen Grund gelangen Nährstoffe aus dem Darm ins Blut.

Die Diffusionsgeschwindigkeit hängt nicht nur vom Aggregatzustand des Stoffes, sondern auch von der Temperatur ab.

Wenn Sie zwei Gefäße mit Wasser und blauem Vitriol für ein Diffusionsexperiment vorbereiten und eines davon in den Kühlschrank stellen und das andere im Zimmer lassen, werden Sie das finden bei einer höheren Temperatur erfolgt die Diffusion schneller. Denn mit steigender Temperatur bewegen sich die Moleküle schneller. Also die Geschwindigkeit der Moleküle
und Körpertemperatur zusammenhängen.

Je größer die durchschnittliche Bewegungsgeschwindigkeit der Körpermoleküle ist, desto höher ist ihre Temperatur.

3. Die Molekularphysik untersucht im Gegensatz zur Mechanik Systeme (Körper), die aus einer großen Anzahl von Teilchen bestehen. Diese Körper können unterschiedlich sein Zustände.

Die den Zustand des Systems (Körper) charakterisierenden Größen werden genannt Zustandsparameter. Die Zustandsparameter umfassen Druck, Volumen, Temperatur.

Es ist ein solcher Zustand des Systems möglich, in dem die es charakterisierenden Parameter ohne äußere Einflüsse beliebig lange unverändert bleiben. Dieser Zustand heißt thermisches Gleichgewicht.

Das Volumen, die Temperatur und der Druck einer Flüssigkeit in einem Behälter, der sich im thermischen Gleichgewicht mit der Raumluft befindet, ändern sich also nicht, wenn es keine äußeren Gründe dafür gibt.

4. Der Zustand des thermischen Gleichgewichts des Systems charakterisiert einen solchen Parameter wie Temperatur. Seine Besonderheit besteht darin, dass der Temperaturwert in allen Teilen des Systems, das sich im thermischen Gleichgewicht befindet, gleich ist. Wenn Sie einen silbernen Löffel (oder einen Löffel aus einem anderen Metall) in ein Glas mit heißem Wasser tauchen, wird der Löffel heiß und das Wasser kühlt ab. Dies geschieht, bis das thermische Gleichgewicht erreicht ist, bei dem Löffel und Wasser die gleiche Temperatur haben. Jedenfalls, wenn wir zwei unterschiedlich erhitzte Körper nehmen und in Kontakt bringen, dann kühlt der heißere Körper ab und der kältere erwärmt sich. Nach einiger Zeit kommt das aus diesen beiden Körpern bestehende System in ein thermisches Gleichgewicht, und die Temperatur dieser Körper wird gleich.

Die Temperatur des Löffels und des Wassers wird also gleich, wenn sie in ein thermisches Gleichgewicht kommen.

Die Temperatur ist eine physikalische Größe, die den thermischen Zustand eines Körpers charakterisiert.

Die Temperatur von heißem Wasser ist also höher als die von kaltem; Im Winter ist die Lufttemperatur draußen niedriger als im Sommer.

Die Temperatureinheit ist Grad Celsius (°C). Temperatur wird gemessen Thermometer.

Die Vorrichtung eines Thermometers und dementsprechend das Verfahren zur Temperaturmessung beruht auf der Abhängigkeit der Eigenschaften von Körpern von der Temperatur, insbesondere der Eigenschaft eines Körpers, sich bei Erwärmung auszudehnen. In Thermometern können verschiedene Körper verwendet werden: sowohl flüssig (Alkohol, Quecksilber) als auch fest (Metalle) und gasförmig. Sie heißen thermometrische Körper. Ein thermometrischer Körper (Flüssigkeit oder Gas) wird in ein mit einer Skala ausgestattetes Rohr eingebracht und mit dem Körper in Kontakt gebracht, dessen Temperatur gemessen werden soll.

Beim Aufbau der Skala werden zwei Hauptpunkte (Referenz, Referenz) ausgewählt, denen bestimmte Temperaturwerte zugeordnet werden, und das Intervall zwischen ihnen wird in mehrere Teile unterteilt. Der Wert jedes Teils entspricht der Temperatureinheit auf dieser Skala.

5. Es gibt verschiedene Temperaturskalen. Eine der in der Praxis am häufigsten verwendeten Skalen ist die Celsius-Skala. Die Hauptpunkte dieser Skala sind die Schmelztemperatur von Eis und der Siedepunkt von Wasser bei normalem atmosphärischem Druck (760 mm Hg). Dem ersten Punkt wurde ein Wert von 0 °C und dem zweiten - 100 °C zugewiesen. Der Abstand zwischen diesen Punkten wurde in 100 gleiche Teile geteilt und erhielt die Celsius-Skala. Die Temperatureinheit auf dieser Skala ist 1°C. Neben der Celsius-Skala ist die sogenannte Temperaturskala weit verbreitet absolut(thermodynamische) Temperaturskala oder Kelvin-Skala. Als Null auf dieser Skala wird eine Temperatur von -273 °C (genauer -273,15 °C) angenommen. Diese Temperatur heißt Absoluter Nullpunkt Temperaturen und wird mit 0 K bezeichnet. Die Einheit der Temperatur ist ein Kelvin (1 K); es entspricht 1 Grad Celsius. Dementsprechend beträgt die Schmelztemperatur von Eis auf der absoluten Temperaturskala 273 K (273,15 K) und der Siedepunkt von Wasser 373 K (373,15 K).

Die Temperatur auf der absoluten Skala wird mit dem Buchstaben ​ \ (T \) bezeichnet. Die Beziehung zwischen der absoluten Temperatur ​\((T) \) ​ und der Celsius-Temperatur ​\(((t)^\circ) \) ​ wird durch die Formel ausgedrückt:

\[ T=t^\circ+273 \]

Teil 1

1. Die Brownsche Bewegung von Farbpartikeln in Wasser ist eine Folge von

1) Anziehung zwischen Atomen und Molekülen
2) Abstoßung zwischen Atomen und Molekülen
3) chaotische und kontinuierliche Bewegung von Molekülen
4) Verdrängung von Wasserschichten aufgrund des Temperaturunterschieds zwischen den unteren und oberen Schichten

2. In welchen der folgenden Situationen sprechen wir von der Brownschen Bewegung?

1) zufällige Bewegung von Staubpartikeln in der Luft
2) die Ausbreitung von Gerüchen
3) Schwingungsbewegung von Teilchen in den Knoten des Kristallgitters
4) Translationsbewegung von Gasmolekülen

3. Was bedeuten die Worte: "Moleküle bewegen sich zufällig"?

A. Es gibt keine bevorzugte Bewegungsrichtung von Molekülen.
B. Die Bewegung von Molekülen gehorcht keinen Gesetzen.

Richtige Antwort

1) nur A
2) nur B
3) Sowohl A als auch B
4) weder A noch B

4. Die Position der molekularkinetischen Theorie der Struktur der Materie, dass Materieteilchen an einer kontinuierlichen chaotischen Bewegung teilnehmen, bezieht sich darauf

1) nur für Gase
2) nur Flüssigkeiten
3) nur für Gase und Flüssigkeiten
4) zu Gasen, Flüssigkeiten und Feststoffen

5. Welche(n) Standpunkt(e) der molekularkinetischen Theorie des Aufbaus der Materie bestätigt das Phänomen der Diffusion?

A. Moleküle befinden sich in ständiger chaotischer Bewegung
B. Es gibt Lücken zwischen Molekülen

Richtige Antwort

1) nur A
2) nur B
3) Sowohl A als auch B
4) weder A noch B

6. Bei gleicher Temperatur findet Diffusion in Flüssigkeiten statt

1) schneller als in Feststoffen
2) schneller als in Gasen
3) langsamer als in Feststoffen
4) mit der gleichen Geschwindigkeit wie in Gasen

7. Geben Sie ein Stoffpaar an, dessen Diffusionsgeschwindigkeit bei sonst gleichen Bedingungen am kleinsten ist

1) eine Lösung aus Kupfersulfat und Wasser
2) Ätherdampf und Luft
3) Eisen- und Aluminiumplatten
4) Wasser und Alkohol

8. Wasser kocht und verwandelt sich bei 100°C in Dampf. Die durchschnittliche Bewegungsgeschwindigkeit von Dampfmolekülen

1) ist gleich der durchschnittlichen Bewegungsgeschwindigkeit von Wassermolekülen
2) mehr als die durchschnittliche Bewegungsgeschwindigkeit von Wassermolekülen
3) weniger als die durchschnittliche Bewegungsgeschwindigkeit von Wassermolekülen
4) hängt vom atmosphärischen Druck ab

9. Thermische Bewegung von Molekülen

1) stoppt bei 0 °C
2) stoppt bei 100 °C
3) kontinuierlich
4) hat eine bestimmte Richtung

10. Wasser wird von Raumtemperatur auf 80°C erhitzt. Was passiert mit der Durchschnittsgeschwindigkeit von Wassermolekülen?

1) nimmt ab
2) steigt
3) ändert sich nicht
4) steigt zunächst an und bleibt ab einem bestimmten Temperaturwert unverändert

11. Ein Glas Wasser steht in einem warmen Zimmer auf dem Tisch, das andere im Kühlschrank. Die durchschnittliche Geschwindigkeit von Wassermolekülen in einem Glas in einem Kühlschrank

1) ist gleich der durchschnittlichen Bewegungsgeschwindigkeit von Wassermolekülen in einem auf einem Tisch stehenden Glas
2) mehr als die durchschnittliche Bewegungsgeschwindigkeit von Wassermolekülen in einem auf einem Tisch stehenden Glas
3) weniger als die durchschnittliche Bewegungsgeschwindigkeit von Wassermolekülen in einem auf einem Tisch stehenden Glas
4) gleich Null

12. Wählen Sie aus der folgenden Liste der Aussagen die zwei richtigen aus und tragen Sie ihre Nummern in die Tabelle ein

1) Die thermische Bewegung von Molekülen tritt nur bei einer Temperatur von mehr als 0 ° C auf
2) Diffusion in Feststoffen ist unmöglich
3) Anziehungs- und Abstoßungskräfte wirken gleichzeitig zwischen Molekülen
4) ein Molekül ist das kleinste Teilchen einer Substanz
5) Die Diffusionsgeschwindigkeit nimmt mit steigender Temperatur zu

13. Ein mit Parfüm getränktes Wattestäbchen wurde ins Physikbüro gebracht und ein Gefäß, in das eine Lösung aus Kupfersulfat (eine blaue Lösung) gegossen und vorsichtig mit Wasser übergossen wurde (Abb. 1). Es wurde festgestellt, dass sich der Parfümgeruch innerhalb weniger Minuten über das Volumen des gesamten Schranks ausbreitete, während die Grenze zwischen den beiden Flüssigkeiten im Gefäß erst nach zwei Wochen verschwand (Abb. 2).

Wählen Sie aus der vorgeschlagenen Liste zwei Aussagen aus, die den Ergebnissen der experimentellen Beobachtungen entsprechen. Listen Sie ihre Nummern auf.

1) Der Diffusionsprozess kann in Gasen und Flüssigkeiten beobachtet werden.
2) Die Diffusionsgeschwindigkeit hängt von der Temperatur des Stoffes ab.
3) Die Diffusionsgeschwindigkeit ist abhängig vom Aggregatzustand des Stoffes.
4) Die Diffusionsgeschwindigkeit hängt von der Art der Flüssigkeiten ab.
5) In Feststoffen ist die Diffusionsgeschwindigkeit am geringsten.

Antworten

Alle Moleküle jeder Substanz bewegen sich kontinuierlich und zufällig (chaotisch).

Die Bewegung von Molekülen in verschiedenen Körpern erfolgt auf unterschiedliche Weise.
Gasmoleküle bewegen sich willkürlich mit hohen Geschwindigkeiten (Hunderte von m/s) durch das gesamte Gasvolumen. Wenn sie kollidieren, prallen sie aneinander ab und ändern die Größe und Richtung der Geschwindigkeiten.
Flüssigkeitsmoleküle oszillieren um Gleichgewichtspositionen (weil sie fast nahe beieinander liegen) und springen relativ selten von einer Gleichgewichtsposition in eine andere. Die Bewegung von Molekülen in Flüssigkeiten ist weniger frei als in Gasen, aber freier als in Festkörpern.
In Festkörpern schwingen Teilchen um die Gleichgewichtslage.
Mit zunehmender Temperatur nimmt die Geschwindigkeit der Teilchen zu, daher wird die chaotische Bewegung von Teilchen normalerweise als thermisch bezeichnet.

BROWNISCHE BEWEGUNG

Beweis der thermischen Bewegung von Molekülen.
Die Brownsche Bewegung wurde vom englischen Botaniker Robert Brown (1773-1858) entdeckt.

Werden kleinste Körnchen eines Stoffes auf die Oberfläche einer Flüssigkeit gesprüht,
sie werden in Bewegung bleiben.

Diese Brownschen Teilchen bewegen sich unter dem Einfluss von Stößen flüssiger Moleküle. weil Da die thermische Bewegung von Molekülen eine kontinuierliche und zufällige Bewegung ist, ändert sich die Bewegungsgeschwindigkeit der Brownschen Teilchen zufällig in Größe und Richtung.
Die Brownsche Bewegung ist ewig und hört nie auf.

SIEH DIR DAS BÜCHERREGAL AN!

HEIMLABORARBEIT

1. Nehmen Sie drei Gläser. Gießen Sie kochendes Wasser in den ersten, warmes Wasser in den zweiten und kaltes Wasser in den dritten.
Werfen Sie eine Prise granulierten Tee in jedes Glas. Was haben Sie bemerkt?

2. Nehmen Sie eine leere Plastikflasche, senken Sie den Hals nach dem Abkühlen in ein Glas Wasser und greifen Sie die Flasche mit den Handflächen, aber drücken Sie nicht. Beobachten Sie für ein paar Minuten.

3. Legen Sie auf den Hals der gleichen, aber wieder abgekühlten Flasche einen in Wasser getränkten umgekehrten Korken und schließen Sie ihn ebenfalls mit warmen Handflächen. Beobachten Sie für ein paar Minuten.

4. Gießen Sie Wasser in eine flache Schale bis zu einer Höhe von 1 - 1,5 cm, stellen Sie ein umgedrehtes und mit heißem Wasser vorgewärmtes Glas hinein. Beobachten Sie für ein paar Minuten.

Ich warte auf einen Bericht mit Erklärungen dessen, was ich gesehen habe. Wer ist zuerst?

TEMPERATUR

Ein Wert, der den thermischen Zustand des Körpers charakterisiert, oder sonst ein Maß für die „Erwärmung“ des Körpers.
Je höher die Temperatur eines Körpers ist, desto mehr Energie haben seine Atome und Moleküle im Durchschnitt.

Instrumente zur Temperaturmessung werden Thermometer genannt.

Das Prinzip der Temperaturmessung.

Die Temperatur wird nicht direkt gemessen! Der Messwert ist temperaturabhängig!
Bei modernen Flüssigkeitsthermometern ist dies das Volumen von Alkohol oder Quecksilber (bei Galileis Thermoskop das Volumen von Gas). Das Thermometer misst seine eigene Temperatur! Und wenn wir die Temperatur eines anderen Körpers mit einem Thermometer messen wollen, müssen wir einige Zeit warten, bis die Temperaturen des Körpers und des Thermometers gleich sind, d.h. Zwischen dem Thermometer und dem Körper stellt sich ein thermisches Gleichgewicht ein.
Dies ist das Gesetz des thermischen Gleichgewichts:
für jede Gruppe isolierter Körper werden die Temperaturen nach einiger Zeit gleich,
jene. thermisches Gleichgewicht eintritt

...

HABEN SIE EIN ZUHAUSE-ERLEBNIS

Nehmen Sie drei Becken mit Wasser: eines mit sehr heißem Wasser, ein anderes mit mäßig warmem Wasser und das dritte mit sehr kaltem Wasser. Tauchen Sie nun Ihre linke Hand kurz in eine Schüssel mit heißem Wasser und Ihre rechte Hand in kaltes Wasser. Nimm deine Hände nach ein paar Minuten aus dem heißen und kalten Wasser und tauche sie in eine Schüssel mit warmem Wasser. Fragen Sie nun jede Hand, was sie Ihnen über die Temperatur des Wassers „sagt“.

THERMOMETER - DIY

Nehmen Sie ein kleines Glasfläschchen (in Apotheken verkaufen sie beispielsweise leuchtendes Grün in solchen Fläschchen), einen Korken (vorzugsweise Gummi) und ein dünnes transparentes Röhrchen (Sie können einen leeren transparenten Stab aus einem Kugelschreiber nehmen).
Machen Sie ein Loch in den Korken und verschließen Sie das Fläschchen. Nehmen Sie einen Tropfen getöntes Wasser in das Röhrchen und stecken Sie den Stab in den Korken. Dichten Sie den Spalt zwischen Korken und Stange gut ab.
Das Fieberthermometer ist fertig.
Jetzt muss es kalibriert werden, d.h. eine Waage machen.
Es ist klar, dass sich die Luft in der Blase ausdehnt, wenn sie erhitzt wird, und ein Flüssigkeitstropfen in der Röhre aufsteigt. Ihre Aufgabe ist es, auf dem Stab oder dem daran befestigten Karton die Unterteilungen zu markieren, die den unterschiedlichen Temperaturen entsprechen.
Für den Abschluss können Sie ein weiteres fertiges Thermometer nehmen und beide Thermometer in ein Glas mit warmem Wasser absenken. Die Thermometerwerte müssen übereinstimmen. Wenn also das fertige Thermometer eine Temperatur von beispielsweise 40 Grad anzeigt, kannst du getrost 40 auf dem Stiel deines Thermometers an der Stelle markieren, an der sich der Flüssigkeitstropfen befindet. Das Wasser im Glas kühlt ab und Sie können auf diese Weise die Messskala markieren.
Sie können ein Thermometer herstellen, indem Sie es vollständig mit Flüssigkeit füllen.

Und es geht auch anders:

Machen Sie ein Loch in den Deckel einer Plastikflasche und führen Sie ein dünnes Plastikröhrchen ein.
Füllen Sie die Flasche teilweise mit Wasser und befestigen Sie sie an der Wand. Markieren Sie die Temperaturskala am freien Ende des Rohres. Sie können die Waage mit einem handelsüblichen Raumthermometer kalibrieren.
Wenn sich die Temperatur im Raum ändert, dehnt sich das Wasser aus oder zieht sich zusammen, und der Wasserstand im Rohr „kriecht“ auch entlang der Skala.

Und Sie können sehen, wie das Thermometer funktioniert!
Fassen Sie die Flasche mit Ihren Händen und wärmen Sie sie auf.
Was ist mit dem Wasserstand in der Röhre passiert?

TEMPERATURSKALA

Celsius-Skala - 1742 vom schwedischen Physiker A. Celsius eingeführt. Bezeichnung: C. Auf der Skala gibt es sowohl positive als auch negative Temperaturen. Bezugspunkte: 0°C – Schmelztemperatur von Eis, 100°C – Siedepunkt von Wasser.

Die Fahrenheit-Skala wurde 1724 von Fahrenheit, einem holländischen Glasbläser, eingeführt. Bezeichnung: F. Auf der Skala gibt es sowohl positive als auch negative Temperaturen. Referenzpunkte: 32F ist die Schmelztemperatur von Eis, 212F ist der Siedepunkt von Wasser.

Die Réaumur-Skala wurde 1726 vom französischen Physiker Réaumur eingeführt. Bezeichnung: R. Auf der Skala gibt es sowohl positive als auch negative Temperaturen. Bezugspunkte: 0R - Schmelztemperatur von Eis, 80R - Siedepunkt von Wasser.

Die Kelvin-Skala wurde 1848 vom englischen Physiker Thomson (Lord Kelvin) eingeführt. Bezeichnung: K. Auf der Skala erscheinen nur positive Temperaturen. Referenzpunkte: 0K - absoluter Nullpunkt, 273K - Eisschmelztemperatur. T = t + 273

THERMOSKOP

Das erste Gerät zur Temperaturbestimmung wurde 1592 von Galileo erfunden. Ein kleines Glasfläschchen wurde an ein dünnes Röhrchen mit offenem Ende gelötet.

Der Ballon wurde von Hand erhitzt und das Ende des Schlauchs wurde in ein Gefäß mit Wasser getaucht. Der Ballon wurde auf Umgebungstemperatur gekühlt und der Wasserstand im Rohr stieg an. Jene. Durch Änderung des Gasvolumens im Gefäß war es möglich, die Temperaturänderung zu beurteilen. Hier gab es noch keine numerische Skala, daher wurde ein solches Instrument Thermoskop genannt. Die Messskala erschien erst nach 150 Jahren!

WISSEN SIE

Die höchste Temperatur auf der Erde, die 1922 in Libyen gemessen wurde, beträgt +57,80 ° C;
die niedrigste Temperatur, die auf der Erde gemessen wurde, beträgt -89,20 °C;
über dem Kopf einer Person ist die Temperatur um 1 - 1,50 С höher als die Umgebungstemperatur; Durchschnittstemperatur der Tiere: Pferde - 380 ° C, Schafe - 400 ° C, Hühner - 410 ° C,
Temperatur im Erdmittelpunkt - 200000С;
Temperatur auf der Sonnenoberfläche - 6000 K, in der Mitte - 20 Millionen Grad.

Welche Temperatur hat das Erdinnere?
Zuvor wurden verschiedene hypothetische Annahmen getroffen und Berechnungen angestellt, wonach die Temperatur in 15 km Tiefe 100...400°C beträgt. Jetzt die Kola Superdeep Nun,
der die Marke von 12 km überschritt, gab eine genaue Antwort auf die gestellte Frage. Anfangs (bis 3 km) stieg die Temperatur um 1 ° pro 100 m Eindringen, dann betrug dieser Anstieg 2,5 ° pro 100 m. In einer Tiefe von 10 km stellte sich heraus, dass die Temperatur des Erdinneren zu hoch war 180 Grad!
Wissenschaft und Leben

Bis zum Ende des 18. Jahrhunderts erreichte die Zahl der erfundenen Temperaturskalen zwei Dutzend.

Italienische Polarforscher, die eine Expedition in die Antarktis unternommen hatten, standen vor einem erstaunlichen Rätsel. In der Nähe von Ingle Bay entdeckten sie eine Eisschlucht, in der ständig superschnelle und superkalte Winde wehen. Ein Luftstrom mit einer Temperatur von minus 90 Grad rauscht mit einer Geschwindigkeit von 200 km pro Stunde. Es ist nicht verwunderlich, dass diese Schlucht das „Tor der Hölle“ genannt wurde – niemand kann sich dort länger als eine Minute ohne Lebensgefahr aufhalten: Der Wind trägt Eispartikel mit einer solchen Wucht, dass er Kleider sofort in Fetzen reißt.

Sollen wir uns den Kopf zerbrechen?

Knifflige Aufgaben

1. Wie misst man die Körpertemperatur einer Ameise mit einem herkömmlichen Thermometer?

2. Es gibt Thermometer, die Wasser verwenden. Warum sind solche Wasserthermometer unpraktisch, um Temperaturen nahe dem Gefrierpunkt von Wasser zu messen?

Warte auf eine Antwort (beim Unterricht oder per Mail)!

WEISST DU, DASS?

Tatsächlich hat der schwedische Astronom und Physiker Celsius eine Skala vorgeschlagen, in der der Siedepunkt von Wasser durch die Zahl 0 und der Schmelzpunkt von Eis durch die Zahl 100 angegeben wird! "Aber im Winter wird es keine negativen Zahlen geben!" Celsius sagte gern. Doch dann wurde die Waage „umgedreht“.

· Eine Temperatur von -40 Grad Celsius entspricht genau einer Temperatur von -40 Grad Fahrenheit. Dies ist die einzige Temperatur, bei der diese beiden Skalen zusammenlaufen.

Früher benutzten sie in physikalischen Laboratorien das sogenannte Gewichtsthermometer, um die Temperatur zu messen. Es bestand aus einer mit Quecksilber gefüllten hohlen Platinkugel, die ein Kapillarloch hatte. Die Temperaturänderung wurde anhand der aus dem Loch ausströmenden Quecksilbermenge beurteilt.

Es stellt sich heraus, dass es sich um ein flaches Thermometer handelt. Dabei handelt es sich um ein „Stück Papier“, das dem Patienten auf die Stirn gelegt wird. Bei hohen Temperaturen wird das „Papier“ rot.

Unsere normalerweise zuverlässigen Sinne können bei der Bestimmung der Temperatur versagen, zum Beispiel ist das Erlebnis bekannt, wenn eine Hand in heißes Wasser und die andere in kaltes Wasser getaucht wird. Wenn nach einiger Zeit beide Hände in warmes Wasser getaucht werden, wird sich die Hand, die zuvor in heißem Wasser war, kalt und die Hand, die in kaltem Wasser war, heiß anfühlen!

Das Konzept der Temperatur ist nicht auf ein einzelnes Molekül anwendbar. Von Temperatur kann nur gesprochen werden, wenn es eine ausreichend große Teilchenmenge gibt.

Am häufigsten messen Physiker die Temperatur auf der Kelvin-Skala: 0 Grad Celsius = 273 Grad Kelvin!

Die höchste Temperatur.

Es wurde im Zentrum der Explosion einer thermonuklearen Bombe erhalten - etwa 300...400 Millionen °C. Die im Verlauf einer kontrollierten thermonuklearen Reaktion an der TOKAMAK-Fusionstestanlage des Princeton Plasma Physics Laboratory, USA, im Juni 1986 erreichte Höchsttemperatur beträgt 200 Millionen °C.

Die niedrigste Temperatur.

Der absolute Nullpunkt auf der Kelvin-Skala (0 K) entspricht -273,15° Celsius oder -459,67° Fahrenheit. Die niedrigste Temperatur, 2 · 10–9 K (zwei Milliardstel Grad) über dem absoluten Nullpunkt, wurde von einer Gruppe von Wissenschaftlern in einem zweistufigen Kryostaten zur nuklearen Entmagnetisierung im Tieftemperaturlabor der Technischen Universität Helsinki, Finnland, erreicht unter der Leitung von Professor Olli Lounasmaa (geb. 1930. ), die im Oktober 1989 bekannt gegeben wurde.

Das kleinste Thermometer aller Zeiten.

Dr. Frederick Sacks, Biophysiker an der State University of New York, Buffalo, USA, hat ein Mikrothermometer entwickelt, um die Temperatur einzelner lebender Zellen zu messen. Der Durchmesser der Thermometerspitze beträgt 1 Mikron, d.h. 1/50 des Durchmessers eines menschlichen Haares.