"थर्मल मोशन" विषय का अध्ययन करने के लिए हमें दोहराना होगा:

हमारे आस-पास की दुनिया में, विभिन्न प्रकार की भौतिक घटनाएं होती हैं, जो सीधे शरीर के तापमान में परिवर्तन से संबंधित होती हैं।

बचपन से ही हमें याद है कि झील का पानी पहले ठंडा होता है, फिर बमुश्किल गर्म होता है, और थोड़ी देर बाद ही तैरने के लिए उपयुक्त हो जाता है।

"ठंडा", "गर्म", "थोड़ा गर्म" जैसे शब्दों के साथ, हम निकायों की "गर्मी" की विभिन्न डिग्री, या भौतिकी की भाषा में, निकायों के विभिन्न तापमानों को परिभाषित करते हैं।

यदि हम गर्मियों और देर से शरद ऋतु में झील के तापमान की तुलना करें, तो अंतर स्पष्ट है। गर्म पानी का तापमान बर्फ के पानी के तापमान से थोड़ा अधिक होता है।

जैसा कि ज्ञात है, उच्च तापमान पर प्रसार तेज होता है। इससे यह निष्कर्ष निकलता है कि अणुओं की गति की गति और तापमान का आपस में गहरा संबंध है।

प्रयोग: तीन गिलास लें और उन्हें ठंडा, गर्म और गर्म पानी से भर दें, और अब प्रत्येक गिलास में एक टी बैग रखें और देखें कि पानी का रंग कैसे बदलता है? यह परिवर्तन सबसे अधिक तीव्रता से कहाँ होगा?

यदि आप तापमान बढ़ाते हैं, तो अणुओं की गति में वृद्धि होगी, यदि आप इसे कम करते हैं, तो यह घट जाएगा। इस प्रकार, हम निष्कर्ष निकालते हैं: शरीर का तापमान सीधे अणुओं की गति की गति से संबंधित होता है।

गर्म पानी में बिल्कुल ठंडे पानी के समान अणु होते हैं। उनके बीच का अंतर केवल अणुओं की गति की गति में है।

पिंडों के गर्म होने या ठंडा होने, तापमान में बदलाव से संबंधित घटनाओं को थर्मल कहा जाता है। इनमें न केवल तरल निकायों को गर्म करना या ठंडा करना शामिल है, बल्कि गैसीय और ठोस हवा भी शामिल है।

थर्मल घटना के अन्य उदाहरण: धातु का पिघलना, बर्फ का पिघलना।

अणु या परमाणु, जो सभी पिंडों का आधार हैं, अंतहीन अराजक गति में हैं। विभिन्न निकायों में अणुओं की गति अलग-अलग तरीकों से होती है। गैसों के अणु एक बहुत ही जटिल प्रक्षेपवक्र के साथ उच्च गति से बेतरतीब ढंग से चलते हैं।टकराते हुए, वे एक दूसरे से उछलते हैं, वेगों के परिमाण और दिशा को बदलते हैं।

तरल अणु संतुलन की स्थिति के आसपास दोलन करते हैं (क्योंकि वे लगभग एक दूसरे के करीब स्थित होते हैं) और अपेक्षाकृत कम ही एक संतुलन स्थिति से दूसरे में कूदते हैं। तरल पदार्थों में अणुओं की गति गैसों की तुलना में कम मुक्त होती है, लेकिन ठोस पदार्थों की तुलना में अधिक मुक्त होती है।

ठोस पदार्थों में, अणु और परमाणु कुछ औसत स्थितियों के आसपास दोलन करते हैं।

जैसे-जैसे तापमान बढ़ता है, कणों की गति बढ़ जाती है, इसीलिए कणों की अराजक गति को आमतौर पर थर्मल कहा जाता है।

दिलचस्प:

एफिल टॉवर की सटीक ऊंचाई कितनी है? और यह परिवेश के तापमान पर निर्भर करता है!

तथ्य यह है कि टॉवर की ऊंचाई में 12 सेंटीमीटर तक का उतार-चढ़ाव होता है।

और बीम का तापमान 40 डिग्री सेल्सियस तक पहुंच सकता है।

और जैसा कि आप जानते हैं, पदार्थ उच्च तापमान के प्रभाव में फैल सकते हैं।

यादृच्छिकता तापीय गति की सबसे महत्वपूर्ण विशेषता है। अणुओं की गति के सबसे महत्वपूर्ण प्रमाणों में से एक प्रसार और ब्राउनियन गति है। (ब्राउनियन गति आणविक प्रभावों के प्रभाव में तरल में सबसे छोटे ठोस कणों की गति है। जैसा कि अवलोकन से पता चलता है, ब्राउनियन गति रुक ​​नहीं सकती है)। ब्राउनियन गति की खोज अंग्रेजी वनस्पतिशास्त्री रॉबर्ट ब्राउन (1773-1858) ने की थी।

शरीर के बिल्कुल सभी अणु अणुओं और परमाणुओं की ऊष्मीय गति में भाग लेते हैं, यही कारण है कि तापीय गति में परिवर्तन के साथ, शरीर की स्थिति, उसके विभिन्न गुण भी बदल जाते हैं।

विचार करें कि तापमान के साथ पानी के गुण कैसे बदलते हैं।

शरीर का तापमान सीधे अणुओं की औसत गतिज ऊर्जा पर निर्भर करता है। हम एक स्पष्ट निष्कर्ष निकालते हैं: शरीर का तापमान जितना अधिक होगा, उसके अणुओं की औसत गतिज ऊर्जा उतनी ही अधिक होगी। इसके विपरीत, जैसे-जैसे शरीर का तापमान घटता है, इसके अणुओं की औसत गतिज ऊर्जा घटती जाती है।

तापमान - एक मान जो शरीर की ऊष्मीय स्थिति को दर्शाता है या अन्यथा शरीर के "हीटिंग" का एक माप है।

किसी पिंड का तापमान जितना अधिक होता है, उसके परमाणुओं और अणुओं में औसतन उतनी ही अधिक ऊर्जा होती है।

तापमान मापा जाता है थर्मामीटर, अर्थात। तापमान मापने के उपकरण

तापमान सीधे मापा नहीं जाता है! मापा मूल्य तापमान पर निर्भर करता है!

वर्तमान में, तरल और विद्युत थर्मामीटर हैं।

आधुनिक तरल थर्मामीटर में, यह अल्कोहल या पारा की मात्रा है। थर्मामीटर अपना तापमान खुद मापता है! और, यदि हम किसी अन्य वस्तु का तापमान थर्मामीटर से मापना चाहते हैं, तो हमें कुछ समय तक प्रतीक्षा करनी चाहिए जब तक कि शरीर का तापमान और थर्मामीटर बराबर न हो जाए, अर्थात। थर्मामीटर और शरीर के बीच थर्मल संतुलन आ जाएगा। एक होम थर्मामीटर "थर्मामीटर" को रोगी के तापमान का सटीक मान देने के लिए समय चाहिए।

यह तापीय संतुलन का नियम है:

पृथक निकायों के किसी भी समूह के लिए, कुछ समय बाद तापमान समान हो जाता है,

वे। ऊष्मीय संतुलन की स्थिति उत्पन्न होती है।

शरीर के तापमान को थर्मामीटर से मापा जाता है और इसे अक्सर के रूप में व्यक्त किया जाता है डिग्री सेल्सियस(डिग्री सेल्सियस)। माप की अन्य इकाइयाँ भी हैं: फ़ारेनहाइट, केल्विन और रेउमुर।

अधिकांश भौतिक विज्ञानी केल्विन पैमाने पर तापमान मापते हैं। 0 डिग्री सेल्सियस = 273 डिग्री केल्विन

1. 1827 में, अंग्रेजी वनस्पतिशास्त्री आर. ब्राउन ने माइक्रोस्कोप से पानी में निलंबित पराग कणों का अध्ययन करते हुए देखा कि ये कण बेतरतीब ढंग से चलते हैं; वे पानी में कांपने लगते हैं।

पराग कणों की गति का कारण अधिक समय तक स्पष्ट नहीं किया जा सका। ब्राउन ने खुद शुरुआत में सुझाव दिया कि वे चलते हैं क्योंकि वे जीवित हैं। उन्होंने बर्तन के विभिन्न भागों के असमान तापन, होने वाली रासायनिक प्रतिक्रियाओं आदि द्वारा कणों की गति को समझाने का प्रयास किया। बहुत बाद में उन्हें पानी में निलंबित कणों की गति का सही कारण समझ में आया। इसका कारण अणुओं की गति है।

पानी के अणु जिनमें परागकण स्थित होते हैं वे गति करते हैं और उससे टकराते हैं। इस मामले में, अणुओं की एक असमान संख्या कण को ​​अलग-अलग तरफ से हिट करती है, जिससे इसकी गति होती है।

मान लीजिए कि समय के समय \ (t_1 \) पानी के अणुओं के प्रभाव के प्रभाव में, कण बिंदु A से बिंदु B पर चला गया। अगले समय में, बड़ी संख्या में अणु कण से दूसरे बिंदु पर टकराते हैं। पक्ष, और इसके आंदोलन की दिशा बदल जाती है, यह टी से चलता है। टी। सी। इस प्रकार, पराग के एक कण की गति उस पर पानी के अणुओं की गति और प्रभाव का परिणाम है, जिसमें पराग स्थित है ( अंजीर। 65)। इसी तरह की घटना को देखा जा सकता है यदि पेंट या कालिख के कणों को पानी में रखा जाए।

चित्र 65 एक पराग कण के प्रक्षेपवक्र को दर्शाता है। यह देखा जा सकता है कि इसके आंदोलन की किसी विशेष दिशा की बात करना असंभव है; यह हर समय बदलता है।

चूँकि किसी कण की गति अणुओं की गति का परिणाम है, हम यह निष्कर्ष निकाल सकते हैं कि अणु बेतरतीब ढंग से चलते हैं (अराजक रूप से). दूसरे शब्दों में, किसी विशेष दिशा का निर्धारण करना असंभव है जिसमें सभी अणु गति करते हैं।

अणुओं की गति कभी रुकती नहीं है। यह कहा जा सकता है कि लगातार. परमाणुओं और अणुओं की निरंतर यादृच्छिक गति को कहा जाता है तापीय गति. यह नाम इस तथ्य से निर्धारित होता है कि अणुओं की गति की गति शरीर के तापमान पर निर्भर करती है।

चूंकि पिंडों में बड़ी संख्या में अणु होते हैं और अणुओं की गति यादृच्छिक होती है, इसलिए यह कहना असंभव है कि यह या वह अणु दूसरों से कितने प्रभावों का अनुभव करेगा। इसलिए वे कहते हैं कि अणु की स्थिति, समय के प्रत्येक क्षण में उसकी गति अनियमित. हालांकि, इसका मतलब यह नहीं है कि अणुओं की गति कुछ नियमों का पालन नहीं करती है। विशेष रूप से, हालांकि किसी समय अणुओं के वेग भिन्न होते हैं, उनमें से अधिकांश का वेग कुछ निश्चित मूल्य के करीब होता है। आमतौर पर, जब अणुओं की गति की गति के बारे में बात की जाती है, तो उनका मतलब होता है औसत गति\((v_(cp)) \) ।

2. अणुओं की गति के दृष्टिकोण से, कोई ऐसी घटना को विसरण के रूप में समझा सकता है।

प्रसार एक पदार्थ के अणुओं के दूसरे पदार्थ के अणुओं के बीच अंतराल में प्रवेश की घटना है।

हम बोतल से कुछ दूरी पर परफ्यूम को सूंघते हैं। यह इस तथ्य के कारण है कि आत्माओं के अणु, हवा के अणुओं की तरह, चलते हैं। अणुओं के बीच अंतराल होते हैं। इत्र के अणु हवा के अणुओं के बीच के अंतराल में प्रवेश करते हैं, और हवा के अणु इत्र के अणुओं के बीच के अंतराल में प्रवेश करते हैं।

यदि बीकर में कॉपर सल्फेट का घोल डाला जाए और ऊपर से पानी डाला जाए तो तरल पदार्थों का प्रसार देखा जा सकता है ताकि इन तरल पदार्थों के बीच एक तेज सीमा हो। दो या तीन दिनों के बाद, आप देखेंगे कि सीमा अब इतनी तेज नहीं होगी; एक हफ्ते में यह पूरी तरह से धुल जाएगा। एक महीने के बाद, तरल सजातीय हो जाएगा और पूरे बर्तन में समान रंग का हो जाएगा (चित्र 66)।

इस प्रयोग में, कॉपर सल्फेट के अणु पानी के अणुओं और पानी के अणुओं के बीच के अंतराल में - कॉपर सल्फेट के अणुओं के बीच के अंतराल में प्रवेश करते हैं। यह ध्यान में रखा जाना चाहिए कि कॉपर सल्फेट का घनत्व पानी के घनत्व से अधिक होता है।

प्रयोगों से पता चलता है कि तरल पदार्थों की तुलना में गैसों में प्रसार तेजी से होता है। यह इस तथ्य के कारण है कि गैसों में तरल पदार्थों की तुलना में कम घनत्व होता है, अर्थात। गैस के अणु एक दूसरे से बड़ी दूरी पर स्थित होते हैं। ठोस पदार्थों में विसरण और भी धीमी गति से होता है, क्योंकि ठोस के अणु द्रव के अणुओं की अपेक्षा एक-दूसरे के अधिक निकट होते हैं।

प्रकृति, प्रौद्योगिकी, रोजमर्रा की जिंदगी में, आप कई घटनाएं पा सकते हैं जिसमें प्रसार प्रकट होता है: धुंधला हो जाना, ग्लूइंग, आदि। मानव जीवन में प्रसार का बहुत महत्व है। विशेष रूप से, प्रसार के कारण, ऑक्सीजन न केवल फेफड़ों के माध्यम से, बल्कि त्वचा के माध्यम से भी मानव शरीर में प्रवेश करती है। इसी कारण से, पोषक तत्व आंतों से रक्त में जाते हैं।

प्रसार दर न केवल पदार्थ के एकत्रीकरण की स्थिति पर निर्भर करती है, बल्कि तापमान पर भी निर्भर करती है।

यदि आप विसरण प्रयोग के लिए पानी और नीले विट्रियल से दो बर्तन तैयार करते हैं, और उनमें से एक को रेफ्रिजरेटर में रख दें और दूसरे को कमरे में छोड़ दें, तो आप पाएंगे कि उच्च तापमान पर, प्रसार तेजी से होगा. ऐसा इसलिए है क्योंकि जैसे-जैसे तापमान बढ़ता है, अणु तेजी से आगे बढ़ते हैं। इस प्रकार, अणुओं की गति
और शरीर का तापमान संबंधित है।

शरीर के अणुओं की गति की औसत गति जितनी अधिक होगी, उसका तापमान उतना ही अधिक होगा।

3. आण्विक भौतिकी, यांत्रिकी के विपरीत, बड़ी संख्या में कणों से युक्त प्रणालियों (निकायों) का अध्ययन करती है। ये निकाय अलग-अलग हो सकते हैं राज्यों.

प्रणाली (शरीर) की स्थिति को दर्शाने वाली मात्रा कहलाती है राज्य पैरामीटर. राज्य के मापदंडों में दबाव, आयतन, तापमान शामिल हैं।

प्रणाली की ऐसी स्थिति संभव है, जिसमें बाहरी प्रभावों की अनुपस्थिति में इसे चित्रित करने वाले पैरामीटर मनमाने ढंग से लंबे समय तक अपरिवर्तित रहते हैं। इस राज्य को कहा जाता है थर्मल संतुलन.

तो, एक बर्तन में तरल का आयतन, तापमान, दबाव जो कमरे में हवा के साथ थर्मल संतुलन में है, इसके लिए कोई बाहरी कारण नहीं होने पर नहीं बदलता है।

4. सिस्टम के थर्मल संतुलन की स्थिति इस तरह के एक पैरामीटर की विशेषता है तापमान. इसकी ख़ासियत यह है कि सिस्टम के सभी हिस्सों में तापमान मान, जो थर्मल संतुलन की स्थिति में है, समान है। यदि आप एक गिलास गर्म पानी में एक चांदी का चम्मच (या किसी अन्य धातु से बना चम्मच) डालेंगे, तो चम्मच गर्म हो जाएगा और पानी ठंडा हो जाएगा। यह तब तक होगा जब तक कि थर्मल संतुलन नहीं हो जाता है, जिस पर चम्मच और पानी का तापमान समान होगा। किसी भी मामले में, यदि हम दो अलग-अलग गर्म शरीर लेते हैं और उन्हें संपर्क में लाते हैं, तो गर्म शरीर ठंडा हो जाएगा, और ठंडा शरीर गर्म हो जाएगा। कुछ समय बाद, इन दोनों पिंडों से युक्त सिस्टम थर्मल संतुलन में आ जाएगा, और इन निकायों का तापमान समान हो जाएगा।

अतः जब वे तापीय साम्य में आते हैं तो चम्मच और पानी का तापमान समान हो जाएगा।

तापमान एक भौतिक मात्रा है जो शरीर की तापीय अवस्था की विशेषता है।

तो, गर्म पानी का तापमान ठंडे से अधिक होता है; सर्दियों में, बाहर की हवा का तापमान गर्मियों की तुलना में कम होता है।

तापमान इकाई है डिग्री सेल्सियस (डिग्री सेल्सियस). तापमान मापा जाता है थर्मामीटर.

एक थर्मामीटर का उपकरण और, तदनुसार, तापमान मापने की विधि तापमान पर निकायों के गुणों की निर्भरता पर आधारित होती है, विशेष रूप से, गर्म होने पर शरीर की संपत्ति का विस्तार होता है। थर्मामीटर में विभिन्न निकायों का उपयोग किया जा सकता है: तरल (शराब, पारा), और ठोस (धातु) और गैसीय दोनों। वे कहते हैं थर्मोमेट्रिक निकाय. एक थर्मोमेट्रिक बॉडी (तरल या गैस) को एक स्केल से लैस ट्यूब में रखा जाता है, इसे उस पिंड के संपर्क में लाया जाता है जिसका तापमान मापा जाना है।

पैमाने का निर्माण करते समय, दो मुख्य (संदर्भ, संदर्भ) बिंदुओं का चयन किया जाता है, जिनके लिए कुछ तापमान मान निर्दिष्ट किए जाते हैं, और उनके बीच के अंतराल को कई भागों में विभाजित किया जाता है। प्रत्येक भाग का मान इस पैमाने पर तापमान इकाई से मेल खाता है।

5. विभिन्न तापमान पैमाने हैं। व्यवहार में सबसे आम पैमानों में से एक सेल्सियस पैमाना है। इस पैमाने के मुख्य बिंदु बर्फ का गलनांक और सामान्य वायुमंडलीय दबाव (760 मिमी एचजी) पर पानी का क्वथनांक हैं। पहले बिंदु को 0 डिग्री सेल्सियस का मान दिया गया था, और दूसरा - 100 डिग्री सेल्सियस। इन बिंदुओं के बीच की दूरी को 100 बराबर भागों में विभाजित किया गया और सेल्सियस स्केल प्राप्त हुआ। इस पैमाने पर तापमान इकाई 1 डिग्री सेल्सियस है। सेल्सियस पैमाने के अलावा, तापमान पैमाने का व्यापक रूप से उपयोग किया जाता है, जिसे . कहा जाता है शुद्ध(थर्मोडायनामिक) तापमान पैमाना, या केल्विन पैमाना। इस पैमाने पर शून्य के लिए, -273 डिग्री सेल्सियस (अधिक सटीक -273.15 डिग्री सेल्सियस) का तापमान लिया जाता है। इस तापमान को कहा जाता है परम शून्यतापमान और 0 के द्वारा दर्शाया गया है। तापमान की इकाई एक केल्विन (1 के) है; यह 1 डिग्री सेल्सियस के बराबर है। तदनुसार, पूर्ण तापमान पैमाने पर बर्फ का पिघलने का तापमान 273 K (273.15 K) है, और पानी का क्वथनांक 373 K (373.15 K) है।

निरपेक्ष पैमाने पर तापमान को \ (T \) अक्षर से निरूपित किया जाता है। निरपेक्ष तापमान \((T) \) और सेल्सियस तापमान \(((t)^\circ) \) के बीच संबंध सूत्र द्वारा व्यक्त किया जाता है:

\[ टी=टी^\सर्कल+273 \]

भाग 1

1. पानी में पेंट कणों की ब्राउनियन गति का परिणाम है

1) परमाणुओं और अणुओं के बीच आकर्षण
2) परमाणुओं और अणुओं के बीच प्रतिकर्षण
3) अणुओं की अराजक और सतत गति
4) निचली और ऊपरी परतों के बीच तापमान के अंतर के कारण पानी की परतों का विस्थापन

2. हम निम्नलिखित में से किस स्थिति में ब्राउनियन गति की बात कर रहे हैं?

1) हवा में धूल के कणों की यादृच्छिक गति
2) गंध का प्रसार
3) क्रिस्टल जाली के नोड्स में कणों की दोलन गति
4) गैस के अणुओं की स्थानांतरीय गति

3. शब्दों का क्या अर्थ है: "अणु बेतरतीब ढंग से चलते हैं"?

A. अणुओं की गति की कोई पसंदीदा दिशा नहीं होती है।
B. अणुओं की गति किसी नियम का पालन नहीं करती है।

सही उत्तर

1) केवल ए
2) केवल बी
3) ए और बी दोनों
4) न तो ए और न ही बी

4. पदार्थ की संरचना के आण्विक-गतिज सिद्धांत की स्थिति कि पदार्थ के कण निरंतर अराजक गति में भाग लेते हैं, को संदर्भित करता है

1) केवल गैसों के लिए
2) केवल तरल पदार्थ
3) केवल गैसों और तरल पदार्थों के लिए
4) गैसों, तरल पदार्थों और ठोस पदार्थों के लिए

5. पदार्थ की संरचना के आण्विक-गतिज सिद्धांत की कौन सी (ओं) स्थिति विसरण की घटना की पुष्टि करती है?

ए अणु निरंतर अराजक गति में हैं
B. अणुओं के बीच गैप होते हैं

सही उत्तर

1) केवल ए
2) केवल बी
3) ए और बी दोनों
4) न तो ए और न ही बी

6. समान ताप पर द्रवों में विसरण होता है

1) ठोस की तुलना में तेज
2) गैसों की तुलना में तेज
3) ठोस की तुलना में धीमा
4) उसी गति से जैसे गैसों में

7. पदार्थों की एक जोड़ी को इंगित करें, जिसकी प्रसार दर सबसे छोटी है, अन्य सभी चीजें समान हैं

1) कॉपर सल्फेट और पानी का घोल
2) ईथर वाष्प और वायु
3) आयरन और एल्युमिनियम प्लेट्स
4) पानी और शराब

8. पानी उबलता है और 100°C पर भाप में बदल जाता है। वाष्प के अणुओं की गति की औसत गति

1) पानी के अणुओं की गति की औसत गति के बराबर है
2) पानी के अणुओं की गति की औसत गति से अधिक
3) पानी के अणुओं की गति की औसत गति से कम
4) वायुमंडलीय दबाव पर निर्भर करता है

9. अणुओं की ऊष्मीय गति

1) 0 °C . पर रुकता है
2) 100 °C . पर रुकता है
3) लगातार
4) एक निश्चित दिशा है

10. पानी को कमरे के तापमान से 80°C तक गर्म किया जाता है। पानी के अणुओं की औसत गति का क्या होता है?

1) घटता है
2) बढ़ता है
3) नहीं बदलता
4) पहले बढ़ता है, और एक निश्चित तापमान मान से शुरू होकर अपरिवर्तित रहता है

11. एक गिलास पानी गर्म कमरे में मेज पर है, दूसरा रेफ्रिजरेटर में है। रेफ्रिजरेटर में खड़े गिलास में पानी के अणुओं की गति की औसत गति

1) एक मेज पर खड़े गिलास में पानी के अणुओं की गति की औसत गति के बराबर है
2) एक मेज पर खड़े गिलास में पानी के अणुओं की गति की औसत गति से अधिक
3) एक मेज पर खड़े गिलास में पानी के अणुओं की गति की औसत गति से कम
4) शून्य के बराबर

12. नीचे दिए गए कथनों की सूची में से दो सही कथनों का चयन कीजिए और उनकी संख्याएँ तालिका में लिखिए

1) अणुओं की ऊष्मीय गति 0°C . से अधिक तापमान पर ही होती है
2) ठोस में विसरण असंभव है
3) अणुओं के बीच आकर्षक और प्रतिकारक बल एक साथ कार्य करते हैं
4) अणु किसी पदार्थ का सबसे छोटा कण होता है
5) बढ़ते तापमान के साथ प्रसार दर बढ़ जाती है

13. परफ्यूम में भिगोया हुआ एक कपास झाड़ू भौतिकी कार्यालय में लाया गया था, और एक बर्तन जिसमें कॉपर सल्फेट (एक नीला घोल) का घोल डाला गया था, और ऊपर से पानी सावधानी से डाला गया था (चित्र 1)। यह देखा गया कि इत्र की महक कुछ ही मिनटों में पूरे कैबिनेट के पूरे आयतन में फैल गई, जबकि बर्तन में दो तरल पदार्थों के बीच की सीमा दो सप्ताह के बाद ही गायब हो गई (चित्र 2)।

प्रस्तावित सूची में से दो कथन चुनें जो प्रयोगात्मक अवलोकनों के परिणामों के अनुरूप हों। उनकी संख्या सूचीबद्ध करें।

1) गैसों और तरल पदार्थों में प्रसार प्रक्रिया देखी जा सकती है।
2) प्रसार दर पदार्थ के तापमान पर निर्भर करती है।
3) प्रसार दर पदार्थ की समग्र स्थिति पर निर्भर करती है।
4) विसरण दर द्रवों के प्रकार पर निर्भर करती है।
5) ठोस पदार्थों में विसरण दर सबसे कम होती है।

जवाब

किसी भी पदार्थ के सभी अणु निरंतर और बेतरतीब ढंग से (अराजक रूप से) गतिमान होते हैं।

विभिन्न निकायों में अणुओं की गति अलग-अलग तरीकों से होती है।
गैस के अणु पूरे गैस आयतन में उच्च गति (सैकड़ों m/s) पर बेतरतीब ढंग से चलते हैं। टकराते हुए, वे एक दूसरे से उछलते हैं, वेगों के परिमाण और दिशा को बदलते हैं।
तरल अणु संतुलन की स्थिति के आसपास दोलन करते हैं (क्योंकि वे लगभग एक दूसरे के करीब स्थित होते हैं) और अपेक्षाकृत कम ही एक संतुलन स्थिति से दूसरे में कूदते हैं। तरल पदार्थों में अणुओं की गति गैसों की तुलना में कम मुक्त होती है, लेकिन ठोस पदार्थों की तुलना में अधिक मुक्त होती है।
ठोस में, कण संतुलन की स्थिति के आसपास दोलन करते हैं।
जैसे-जैसे तापमान बढ़ता है, कणों की गति बढ़ जाती है, इसलिए कणों की अराजक गति को आमतौर पर थर्मल कहा जाता है।

एक प्रकार कि गति

अणुओं की तापीय गति का प्रमाण।
ब्राउनियन गति की खोज अंग्रेजी वनस्पतिशास्त्री रॉबर्ट ब्राउन (1773-1858) ने की थी।

यदि किसी पदार्थ के छोटे से छोटे दानों को द्रव की सतह पर छिड़का जाता है,
वे चलते रहेंगे।

ये ब्राउनियन कण तरल अणुओं के प्रभाव में चलते हैं। क्योंकि चूंकि अणुओं की तापीय गति एक सतत और यादृच्छिक गति है, तो ब्राउनियन कणों की गति की गति परिमाण और दिशा में यादृच्छिक रूप से बदल जाएगी।
ब्राउनियन गति शाश्वत है और कभी रुकती नहीं है।

बुकशेल्फ़ को देखो!

गृह प्रयोगशाला कार्य

1. तीन गिलास लें। पहले में उबलता पानी, दूसरे में गर्म पानी और तीसरे में ठंडा पानी डालें।
प्रत्येक गिलास में एक चुटकी दानेदार चाय डालें। आपने क्या नोटिस किया?

2. एक खाली प्लास्टिक की बोतल लें, इसे ठंडा करने के बाद, गर्दन को एक गिलास पानी में डुबोएं और बोतल को अपनी हथेलियों से पकड़ें, लेकिन दबाएं नहीं। कुछ मिनट देखें।

3. उसी की गर्दन पर, लेकिन फिर से ठंडी बोतल, पानी में भीगा हुआ एक उल्टा कॉर्क रखें और इसे गर्म हथेलियों से भी पकड़ें। कुछ मिनट देखें।

4. एक उथले डिश में 1 - 1.5 सेमी की ऊंचाई तक पानी डालें, उसमें एक गिलास उल्टा करके गर्म पानी से गरम करें। कुछ मिनट देखें।

मैंने जो देखा उसके स्पष्टीकरण के साथ मैं एक रिपोर्ट की प्रतीक्षा कर रहा हूं। पहले कौन है?

तापमान

एक मान जो शरीर की ऊष्मीय स्थिति को दर्शाता है, या अन्यथा शरीर के "हीटिंग" का एक माप है।
किसी पिंड का तापमान जितना अधिक होता है, उसके परमाणुओं और अणुओं में औसतन उतनी ही अधिक ऊर्जा होती है।

तापमान मापने के लिए जिन उपकरणों का उपयोग किया जाता है, उन्हें थर्मामीटर कहा जाता है।

तापमान माप का सिद्धांत।

तापमान सीधे मापा नहीं जाता है! मापा मूल्य तापमान पर निर्भर करता है!
आधुनिक तरल थर्मामीटर में, यह अल्कोहल या पारा की मात्रा है (गैलीलियो के थर्मोस्कोप में, गैस की मात्रा)। थर्मामीटर अपना तापमान खुद मापता है! और, यदि हम किसी अन्य वस्तु का तापमान थर्मामीटर से मापना चाहते हैं, तो हमें कुछ समय तक प्रतीक्षा करनी चाहिए जब तक कि शरीर का तापमान और थर्मामीटर बराबर न हो जाए, अर्थात। थर्मामीटर और शरीर के बीच थर्मल संतुलन आ जाएगा।
यह तापीय संतुलन का नियम है:
पृथक निकायों के किसी भी समूह के लिए, कुछ समय बाद तापमान समान हो जाता है,
वे। थर्मल संतुलन होता है

...

एक घरेलू अनुभव है

पानी के तीन कटोरे लें: एक बहुत गर्म पानी के साथ, दूसरा मध्यम गर्म पानी के साथ, और तीसरा बहुत ठंडे पानी के साथ। अब अपने बाएं हाथ को एक कटोरी गर्म पानी में और अपने दाहिने हाथ को ठंडे पानी में कम करें। कुछ मिनटों के बाद, अपने हाथों को गर्म और ठंडे पानी से हटा दें और उन्हें एक कटोरी गर्म पानी में डाल दें। अब प्रत्येक हाथ से पूछें कि यह आपको पानी के तापमान के बारे में "क्या" बताता है?

थर्मामीटर - DIY

एक छोटी कांच की शीशी लें (ऐसी शीशियों में जो वे बेचते हैं, उदाहरण के लिए, शानदार हरा), एक कॉर्क (अधिमानतः रबर) और एक पतली पारदर्शी ट्यूब (आप बॉलपॉइंट पेन से एक खाली पारदर्शी रॉड ले सकते हैं)।
कॉर्क में एक छेद करें और शीशी को बंद कर दें। ट्यूब में टिंटेड पानी की एक बूंद लें और रॉड को कॉर्क में डालें। कॉर्क और रॉड के बीच के गैप को अच्छी तरह से सील कर दें।
थर्मामीटर तैयार है।
अब इसे कैलिब्रेट करना जरूरी है, यानी। एक पैमाना बनाओ।
यह स्पष्ट है कि जब बुलबुले में हवा गर्म होती है, तो वह फैलती है, और तरल की एक बूंद नली में ऊपर उठती है। आपका काम रॉड या उससे जुड़े कार्डबोर्ड पर विभिन्न तापमानों के अनुरूप विभाजनों को चिह्नित करना है।
स्नातक स्तर की पढ़ाई के लिए, आप एक और तैयार थर्मामीटर ले सकते हैं और दोनों थर्मामीटर को एक गिलास गर्म पानी में डाल सकते हैं। थर्मामीटर रीडिंग का मिलान होना चाहिए। इसलिए, यदि तैयार थर्मामीटर, उदाहरण के लिए, 40 डिग्री का तापमान दिखाता है, तो आप अपने थर्मामीटर के तने पर उस स्थान पर सुरक्षित रूप से 40 चिह्नित कर सकते हैं जहां तरल की बूंद स्थित है। गिलास में पानी ठंडा हो जाएगा, और आप इस तरह से मापने के पैमाने को चिह्नित करने में सक्षम होंगे।
आप थर्मामीटर को पूरी तरह से तरल से भरकर बना सकते हैं।

और यह दूसरे तरीके से संभव है:

प्लास्टिक की बोतल के ढक्कन में एक छेद करें और एक पतली प्लास्टिक की ट्यूब डालें।
बोतल को आंशिक रूप से पानी से भरें और इसे दीवार पर लगा दें। ट्यूब के मुक्त सिरे पर तापमान पैमाने को चिह्नित करें। आप एक पारंपरिक रूम थर्मामीटर का उपयोग करके स्केल को कैलिब्रेट कर सकते हैं।
जब कमरे में तापमान बदलता है, तो पानी का विस्तार या संकुचन होगा, और ट्यूब में पानी का स्तर भी पैमाने के साथ "क्रॉल" होगा।

और आप देख सकते हैं कि थर्मामीटर कैसे काम करता है!
बोतल को अपने हाथों से पकड़ें और गर्म करें।
ट्यूब में जल स्तर का क्या हुआ?

तापमान पैमाना

सेल्सियस पैमाना - 1742 में स्वीडिश भौतिक विज्ञानी ए। सेल्सियस द्वारा पेश किया गया। पदनाम: सी। पैमाने पर सकारात्मक और नकारात्मक दोनों तापमान हैं। संदर्भ बिंदु: 0C - बर्फ का गलनांक, 100C - पानी का क्वथनांक।

फारेनहाइट पैमाने को 1724 में एक डच ग्लास ब्लोअर फारेनहाइट द्वारा पेश किया गया था। पदनाम: एफ। पैमाने पर सकारात्मक और नकारात्मक दोनों तापमान हैं। संदर्भ बिंदु: 32F बर्फ का गलनांक है, 212F पानी का क्वथनांक है।

रेओमुर स्केल को 1726 में फ्रांसीसी भौतिक विज्ञानी रेउमुर द्वारा पेश किया गया था। पदनाम: आर। पैमाने पर सकारात्मक और नकारात्मक दोनों तापमान हैं। संदर्भ बिंदु: 0R - बर्फ का गलनांक, 80R - पानी का क्वथनांक।

केल्विन पैमाना 1848 में अंग्रेजी भौतिक विज्ञानी थॉमसन (लॉर्ड केल्विन) द्वारा पेश किया गया था। पदनाम: के। पैमाने पर केवल सकारात्मक तापमान होते हैं। संदर्भ बिंदु: 0K - पूर्ण शून्य, 273K - बर्फ पिघलने का तापमान। टी = टी + 273

थर्मोस्कोप

तापमान निर्धारित करने के लिए पहला उपकरण 1592 में गैलीलियो द्वारा आविष्कार किया गया था। एक छोटी कांच की बोतल को एक खुले सिरे के साथ एक पतली ट्यूब में मिलाया गया था।

गुब्बारे को हाथ से गर्म किया गया और ट्यूब के सिरे को पानी के बर्तन में डुबोया गया। गुब्बारे को परिवेश के तापमान पर ठंडा किया गया और ट्यूब में पानी का स्तर बढ़ गया। वे। बर्तन में गैस का आयतन बदलकर, तापमान में बदलाव का न्याय करना संभव था। यहां अभी तक कोई संख्यात्मक पैमाना नहीं था, इसलिए ऐसे उपकरण को थर्मोस्कोप कहा जाता था। मापने का पैमाना 150 साल बाद ही दिखाई दिया!

क्या आप जानते हैं

1922 में लीबिया में दर्ज पृथ्वी पर उच्चतम तापमान +57.80C है;
पृथ्वी पर सबसे कम तापमान -89.20C दर्ज किया गया है;
किसी व्यक्ति के सिर के ऊपर, तापमान परिवेश के तापमान से 1 - 1.50С अधिक होता है; जानवरों का औसत तापमान: घोड़े - 380C, भेड़ - 400C, मुर्गियां - 410C,
पृथ्वी के केंद्र में तापमान - 200000С;
सूर्य की सतह पर तापमान - 6000 K, केंद्र में - 20 मिलियन डिग्री।

पृथ्वी के आंतरिक भाग का तापमान कितना है?
पहले, विभिन्न काल्पनिक अनुमान लगाए गए थे और गणना की गई थी, जिसके अनुसार 15 किमी की गहराई पर तापमान 100...400 डिग्री सेल्सियस था। अब कोला सुपरदीप वेल,
जिसने 12 किमी के निशान को पार किया, उसने पूछे गए प्रश्न का सटीक उत्तर दिया। प्रारंभ में (3 किमी तक), प्रत्येक 100 मीटर प्रवेश के लिए तापमान में 1 डिग्री की वृद्धि हुई, फिर यह वृद्धि प्रत्येक नए 100 मीटर के लिए 2.5 डिग्री थी। 10 किमी की गहराई पर, पृथ्वी के आंतरिक तापमान का पता चला 180 डिग्री सेल्सियस!
विज्ञान और जीवन

अठारहवीं शताब्दी के अंत तक, आविष्कृत तापमान पैमानों की संख्या दो दर्जन तक पहुंच गई।

इतालवी ध्रुवीय खोजकर्ता, अंटार्कटिका के लिए एक अभियान करने के बाद, एक अद्भुत रहस्य का सामना कर रहे थे। इंगल बे के पास, उन्होंने एक बर्फ के कण्ठ की खोज की, जहाँ सुपर-फास्ट और सुपर-कोल्ड हवाएँ लगातार चलती हैं। माइनस 90 डिग्री तापमान वाली हवा की एक धारा 200 किमी प्रति घंटे की रफ्तार से दौड़ती है। यह आश्चर्य की बात नहीं है कि इस कण्ठ को "नरक का द्वार" कहा जाता था - कोई भी एक मिनट से अधिक समय तक जीवन के जोखिम के बिना नहीं हो सकता है: हवा बर्फ के कणों को इतनी ताकत से ले जाती है कि यह तुरंत कपड़े फाड़ देता है।

क्या हम अपना सिर तोड़ देंगे?

मुश्किल काम

1. पारंपरिक थर्मामीटर से चींटी के शरीर के तापमान को कैसे मापें?

2. ऐसे थर्मामीटर हैं जो पानी का उपयोग करते हैं। ऐसे जल तापमापी जल के हिमांक के निकट तापमान मापने में असुविधाजनक क्यों होते हैं?

उत्तर की प्रतीक्षा में (पाठ में या मेल द्वारा)!

क्या तुम जानते हो?

वास्तव में, स्वीडिश खगोलशास्त्री और भौतिक विज्ञानी सेल्सियस ने एक पैमाना प्रस्तावित किया जिसमें पानी के क्वथनांक को संख्या 0 और बर्फ के गलनांक को 100 की संख्या से दर्शाया गया था! "लेकिन सर्दियों में कोई नकारात्मक संख्या नहीं होगी!" सेल्सियस कहना पसंद किया। लेकिन तब पैमाना "पलट गया" था।

-40 डिग्री सेल्सियस का तापमान -40 डिग्री फ़ारेनहाइट के तापमान के बिल्कुल बराबर होता है। यह एकमात्र तापमान है जिस पर ये दोनों पैमानों का अभिसरण होता है।

एक समय में भौतिक प्रयोगशालाओं में वे तापमान मापने के लिए तथाकथित वजन थर्मामीटर का उपयोग करते थे। इसमें पारे से भरी एक खोखली प्लेटिनम गेंद होती है, जिसमें एक केशिका छिद्र होता है। तापमान में बदलाव को छेद से निकलने वाले पारे की मात्रा से आंका जाता था।

यह पता चला है कि एक फ्लैट थर्मामीटर है। यह एक "कागज का टुकड़ा" है जिसे रोगी के माथे पर रखा जाता है। उच्च तापमान पर, "कागज" लाल हो जाता है।

हमारी इंद्रियाँ, आमतौर पर विश्वसनीय, तापमान निर्धारित करने में विफल हो सकती हैं। उदाहरण के लिए, अनुभव तब ज्ञात होता है जब एक हाथ गर्म पानी में और दूसरा ठंडे पानी में डुबोया जाता है। अगर कुछ देर बाद दोनों हाथ गर्म पानी में डुबोए जाएं तो जो हाथ पहले गर्म पानी में था उसे ठंड लगेगी और जो हाथ ठंडे पानी में था वह गर्म महसूस करेगा!

तापमान की अवधारणा एक अणु पर लागू नहीं होती है। तापमान के बारे में तभी बात की जा सकती है जब कणों का पर्याप्त बड़ा समूह हो।

अक्सर, भौतिक विज्ञानी केल्विन पैमाने पर तापमान मापते हैं: 0 डिग्री सेल्सियस = 273 डिग्री केल्विन!

उच्चतम तापमान।

यह थर्मोन्यूक्लियर बम के विस्फोट के केंद्र में प्राप्त किया गया था - लगभग 300...400 मिलियन डिग्री सेल्सियस। जून 1986 में प्रिंसटन प्लाज़्मा फिजिक्स लेबोरेटरी, यूएसए में टोकमाक संलयन परीक्षण सुविधा में नियंत्रित थर्मोन्यूक्लियर प्रतिक्रिया के दौरान अधिकतम तापमान 200 मिलियन डिग्री सेल्सियस है।

न्यूनतम तापमान।

केल्विन स्केल (0 K) पर निरपेक्ष शून्य -273.15° सेल्सियस या -459.67° फ़ारेनहाइट से मेल खाता है। वैज्ञानिकों के एक समूह द्वारा हेलसिंकी प्रौद्योगिकी विश्वविद्यालय, फिनलैंड के निम्न तापमान प्रयोगशाला में दो चरण के परमाणु विचुंबकीय क्रायोस्टेट में न्यूनतम तापमान, 2 10-9 K (एक डिग्री का दो अरबवां) प्राप्त किया गया था। प्रोफेसर ओली लूनस्मा (बी। 1930।) के नेतृत्व में, जिसकी घोषणा अक्टूबर 1989 में की गई थी।

अब तक का सबसे छोटा थर्मामीटर।

स्टेट यूनिवर्सिटी ऑफ़ न्यूयॉर्क, बफ़ेलो, यूएसए के बायोफिजिसिस्ट डॉ. फ्रेडरिक सैक्स ने व्यक्तिगत जीवित कोशिकाओं के तापमान को मापने के लिए एक माइक्रोथर्मोमीटर डिज़ाइन किया है। थर्मामीटर की नोक का व्यास 1 माइक्रोन है, यानी। मानव बाल के व्यास का 1/50।