მატერიის აგებულების მოლეკულურ-კინეტიკური თეორიის საფუძვლები

მოლეკულური კინეტიკური თეორიის საფუძვლები შეიმუშავა მ.ვ. ლომონოსოვი, ლ.ბოლცმანი, ჯ.მაქსველი და სხვები.ეს თეორია ეფუძნება შემდეგ დებულებებს:

1. ყველა ნივთიერება შედგება უმცირესი ნაწილაკებისგან - მოლეკულებისგან.რთული ნივთიერებების მოლეკულები შედგება კიდევ უფრო მცირე ნაწილაკებისგან - ატომებისგან. ატომების სხვადასხვა კომბინაცია ქმნის მოლეკულებს. ატომი შედგება დადებითად დამუხტული ბირთვისგან, რომელიც გარშემორტყმულია უარყოფითად დამუხტული ელექტრონული გარსით. მოლეკულების და ატომების მასა იზომება ატომური მასის ერთეულებში (ამუ). ატომებისა და მოლეკულების დიამეტრი არის 10 - 10 სმ რიგის ნივთიერების რაოდენობა, რომელიც შეიცავს ნაწილაკების (ატომების ან მოლეკულების) რაოდენობას 0,012 კგ ნახშირბადის იზოტოპში C-ში ატომების რაოდენობის ტოლი ე.წ. ვლოცულობთ.

ნივთიერების მოლის (კილომოლის) შემცველი ნაწილაკების რაოდენობას ეწოდება ავოგადროს ნომერი. N \u003d 6.023 * 10 კმოლ. ასახელებს თხის მასას მოლური მასა. ატომებსა და მოლეკულებს შორის არის ურთიერთმიზიდვისა და მოგერიების ძალები.მოლეკულებს შორის მანძილის (r) მატებასთან ერთად, ამაღელვებელი ძალები უფრო სწრაფად მცირდება, ვიდრე მიზიდულობის ძალები. გარკვეულ მანძილზე (r) მომგვრელი და მიმზიდველი ძალები თანაბარია, მოლეკულები კი სტაბილურ წონასწორობაში არიან. ურთიერთქმედების ძალები უკუპროპორციულია მოლეკულებს შორის მანძილის n-ე ხარისხთან (f, n = 7; f-სთვის, n იღებს მნიშვნელობას 9-დან 15-მდე) მანძილი r მოლეკულებს შორის შეესაბამება მათი პოტენციური ენერგიის მინიმუმს. r-ის გარდა მანძილის შესაცვლელად საჭიროა სამუშაოს დახარჯვა ან საგრებელი ძალების წინააღმდეგ, ან მიმზიდველი ძალების წინააღმდეგ; მაშინ. მოლეკულების სტაბილური წონასწორობის პოზიცია შეესაბამება მათი პოტენციური ენერგიის მინიმუმს. მოლეკულები, რომლებიც ქმნიან სხეულს, უწყვეტი შემთხვევითი მოძრაობის მდგომარეობაში არიან.

მოლეკულები ეჯახებიან ერთმანეთს, ცვლის სიჩქარეს როგორც სიდიდის, ასევე მიმართულებით. ამ შემთხვევაში მათი მთლიანი კინეტიკური ენერგია გადანაწილდება. მოლეკულებისგან შემდგარი სხეული განიხილება, როგორც მოძრავი და ურთიერთმოქმედი ნაწილაკების სისტემა. მოლეკულების ასეთ სისტემას აქვს ენერგია, რომელიც შედგება ნაწილაკების ურთიერთქმედების პოტენციური ენერგიისა და ნაწილაკების მოძრაობის კინეტიკური ენერგიისგან. ამ ენერგიას ე.წ სხეულის შინაგანი ენერგია. სითბოს გაცვლის დროს სხეულებს შორის გადაცემული შიდა ენერგიის რაოდენობას ეწოდება სითბოს რაოდენობა (ჯოული, კალორი).ჯული - SI. 1 კალ = 4,18 ჯ. ატომები და მოლეკულები უწყვეტ მოძრაობაში არიან, რასაც ე.წ. თერმული.თერმული მოძრაობის მთავარი თვისებაა მისი უწყვეტობა (ქაოტურობა). თერმული მოძრაობის ინტენსივობის რაოდენობრივად დასახასიათებლად შემოტანილია სხეულის ტემპერატურის ცნება. რაც უფრო ინტენსიურია მოლეკულების თერმული მოძრაობა სხეულში, მით უფრო მაღალია მისი ტემპერატურა. როდესაც ორი სხეული შედის კონტაქტში, ენერგია გადადის უფრო გახურებული სხეულიდან ნაკლებად გაცხელებულზე და საბოლოოდ ყალიბდება. თერმული წონასწორობის მდგომარეობა.

მოლეკულური კინეტიკური ცნებების თვალსაზრისით ტემპერატურაარის სიდიდე, რომელიც ახასიათებს მოლეკულების ან ატომების მთარგმნელობითი მოძრაობის საშუალო კინეტიკურ ენერგიას. სითბოს ტემპერატურის საზომი ერთეულია ხარისხი.(ატმოსფერული წნევის დროს სუფთა წყლის დუღილისა და გაყინვის წერტილებს შორის სხვაობის მეასედი). კელვინის აბსოლუტური ტემპერატურის შკალა შევიდა ფიზიკაში. გრადუსი ცელსიუსი უდრის კელვინის ხარისხს. -273 C ტემპერატურაზე გაზის მოლეკულების ტრანსლაციის მოძრაობა (აბსოლუტური ნული) უნდა შეჩერდეს, ანუ სისტემას (სხეულს) აქვს ყველაზე დაბალი შესაძლო ენერგია.

მატერიის სტრუქტურის მოლეკულურ-კინეტიკური თეორიის ძირითადი დებულებები დასტურდება მრავალი ექსპერიმენტითა და ფენომენით (დიფუზია, ბრაუნის მოძრაობა, სითხეების შერევა, სხვადასხვა ნივთიერების შეკუმშვა, სითხეებში მყარი ნივთიერებების დაშლა და ა.შ.). თანამედროვე ექსპერიმენტულმა მეთოდებმა - რენტგენის დიფრაქციული ანალიზი, ელექტრონული მიკროსკოპით დაკვირვება და სხვა - გაამდიდრა მატერიის სტრუქტურის შესახებ ჩვენი გაგება. გაზში მოლეკულებს შორის შედარებით დიდი მანძილია და მიზიდულობის ძალები უმნიშვნელოა. გაზის მოლეკულები ყოველთვის თანაბრად ნაწილდება მთელ მოცულობაზე, რომელსაც ის იკავებს. გაზი ახდენს ზეწოლას ჭურჭლის კედლებზე, რომელშიც ის მდებარეობს. ეს წნევა გამოწვეულია მოძრავი მოლეკულების ზემოქმედებით. აირის კინეტიკური თეორიის შესწავლისას განიხილება ე.წ იდეალური გაზი.გაზი, რომელშიც უგულებელყოფთ მოლეკულათაშორისი ურთიერთქმედების ძალებს და გაზის მოლეკულების მოცულობას. ვივარაუდოთ, რომ შეჯახების დროს იდეალური აირის მოლეკულები აბსოლუტურად ელასტიური ბურთულების მსგავსია.

Გვერდი 1

თხევად მდგომარეობაში მყოფი ნივთიერებების მოლეკულების თერმული მოძრაობა მსგავსია კრისტალური და აირისებრი მდგომარეობების ნივთიერებებისთვის. კრისტალებში მოლეკულების თერმული მოძრაობა გამოიხატება ძირითადად მოლეკულების ვიბრაციებში წონასწორობის პოზიციებზე, რომლებიც პრაქტიკულად არ იცვლება დროთა განმავლობაში. აირებში მოლეკულების თერმული მოძრაობა ძირითადად მათი ტრანსლაციის მოძრაობა და ბრუნვაა, რომლის მიმართულებები იცვლება შეჯახებისას.

ნივთიერების მოლეკულების თერმულ მოძრაობას სუბსტრატის ზედაპირზე ეწოდება მიგრაცია. მიგრაციის დროს ჩნდება მოლეკულების შეჯახების შესაძლებლობა - ორი და ნაკლებად ხშირად სამი ერთმანეთთან. შეჯახებული მოლეკულები გაერთიანებულია ვან დერ ვაალის ძალების მოქმედებით. ასე რომ, ორმაგი და სამეული იქმნება. მათი შეწოვა უფრო რთულია, ვიდრე ცალკეული მოლეკულები, რადგან ზედაპირთან მათი კავშირი შესამჩნევად ძლიერია. ეს წარმონაქმნები აქტიური ცენტრებია შემდგომი დასახლებული მოლეკულების კონდენსაციის დროს.

ვინაიდან სხეულის ნივთიერების მოლეკულების თერმული მოძრაობა არღვევს მათ მოწესრიგებულ განლაგებას, მაგნიტიზაცია მცირდება ტემპერატურის მატებასთან ერთად.

ვინაიდან სხეულის ნივთიერების მოლეკულების თერმული მოძრაობა არღვევს მათ მოწესრიგებულ განლაგებას, მაგნიტიზაცია მცირდება ტემპერატურის მატებასთან ერთად. თუ ეს სხეული ამოღებულია გარე ველიდან, მაშინ მოლეკულების ქაოტური მოძრაობა გამოიწვევს მის სრულ დემაგნიტიზაციას.

გაჯერებული ორთქლის წნევა იქმნება ნივთიერების მოლეკულების თერმული მოძრაობით ორთქლის ფაზაში გარკვეულ ტემპერატურაზე.

აირისებრი მდგომარეობა ხდება მაშინ, როდესაც ნივთიერების მოლეკულების თერმული მოძრაობის ენერგია აღემატება მათი ურთიერთქმედების ენერგიას. ამ მდგომარეობაში ნივთიერების მოლეკულები იძენენ სწორხაზოვან მთარგმნელობით მოძრაობას და იკარგება ნივთიერების ინდივიდუალური თვისებები და ემორჩილებიან ყველა გაზისთვის საერთო კანონებს. აირისებრ სხეულებს არ აქვთ საკუთარი ფორმა და ადვილად იცვლებიან მოცულობას გარე ზემოქმედებისას. ძალები ან როდესაც ტემპერატურა იცვლება.

აბსოლუტური ნული (0 K) ხასიათდება ნივთიერების მოლეკულების თერმული მოძრაობის შეწყვეტით და შეესაბამება 0 C-ზე დაბლა ტემპერატურას 273 16 C-ით.

მატერიის კინეტიკური თეორია შესაძლებელს ხდის დაამყაროს კავშირი წნევასა და მატერიის მოლეკულების თერმული მოძრაობის კინეტიკურ ენერგიას შორის.

თუ მოლეკულებში შიდა მოძრაობები დაკავშირებულია მათ გარე თერმულ მოძრაობასთან, მაშინ შეუძლებელია ნივთიერების თვისებების, მისი ქიმიური ქცევის გაგება ამ კავშირის შესწავლის გარეშე, იმ ფაქტორების გათვალისწინების გარეშე, რომლებიც გავლენას ახდენენ მოლეკულების თერმულ მოძრაობაზე. ნივთიერება (ტემპერატურა, წნევა, საშუალო და ა.შ.) და ამ თერმული მოძრაობის მეშვეობით ასევე გავლენას ახდენს შინაგანი მოძრაობის მდგომარეობაზე თითოეულ ცალკეულ მოლეკულაში.

ამრიგად, დადგინდა, რომ ნებისმიერი ნივთიერება შეიძლება გადავიდეს აირისებრი მდგომარეობიდან თხევადში. თუმცა, თითოეულ ნივთიერებას შეუძლია განიცადოს ასეთი ტრანსფორმაცია მხოლოდ გარკვეულ, ეგრეთ წოდებულ კრიტიკულ ტემპერატურაზე Tk-ზე დაბალ ტემპერატურაზე. კრიტიკულ ტემპერატურაზე ზემოთ, ნივთიერება არ გადაიქცევა თხევად ან მყარად ნებისმიერი წნევის დროს. ცხადია, კრიტიკულ ტემპერატურაზე ნივთიერების მოლეკულების თერმული მოძრაობის საშუალო კინეტიკური ენერგია აღემატება თხევადში ან მყარში მათი შეკავშირების პოტენციურ ენერგიას. ვინაიდან სხვადასხვა ნივთიერების მოლეკულებს შორის მოქმედი მიმზიდველი ძალები განსხვავებულია, მათი შებოჭვის პოტენციური ენერგია არ არის იგივე, შესაბამისად, სხვადასხვა ნივთიერებისთვის კრიტიკული ტემპერატურის მნიშვნელობებიც განსხვავებულია.

რელაქსაციის დრო 1 და T2 მოცემულია ზემოთ, როგორც მუდმივები, რომლებიც უნდა განისაზღვროს გამოცდილებიდან. სხვადასხვა ნივთიერებისთვის გაზომილი 7-ის მნიშვნელობები დევს ფართო დიაპაზონში K) 4 წამიდან პარამაგნიტური მარილების ხსნარებისთვის რამდენიმემდე. ექსპერიმენტული მონაცემები მიუთითებს მჭიდრო კავშირზე დასვენების დროის მნიშვნელობებსა და ნივთიერების მოლეკულების თერმული მოძრაობის სტრუქტურასა და ბუნებას შორის.

აბსოლუტური ტემპერატურა T, K, ახასიათებს სხეულის გაცხელების ხარისხს. კერძოდ, როგორც საწყისი მნიშვნელობები, რომლებიც ემსახურება ცელსიუსის ტემპერატურის საერთაშორისო პრაქტიკული ტემპერატურული სკალის აგებას, რათა დადგინდეს ტემპერატურის წარმოშობა და მისი საზომი ერთეული - გრადუსი, ყინულის დნობის ტემპერატურა (0 C) და წყლის დუღილის წერტილი. აღებულია (100 C) ნორმალური ატმოსფერული წნევის დროს. 0 C-ზე მაღალი ტემპერატურა ითვლება დადებითად, ხოლო 0 C-ზე დაბალი ტემპერატურა ითვლება უარყოფითად. ერთეულების SI სისტემაში ტემპერატურის გამოთვლები კეთდება აბსოლუტური ნულიდან თერმოდინამიკური კელვინის მასშტაბის გრადუსებში. ამ შკალის აბსოლუტური ნული (0 K) ხასიათდება ნივთიერების მოლეკულების თერმული მოძრაობის შეწყვეტით და შეესაბამება ტემპერატურას -273 15 C ცელსიუსის შკალაზე.ამგვარად, ორივე სკალა განსხვავდება მხოლოდ საწყისი წერტილით. საცნობარო, ხოლო გაყოფის ფასი (ხარისხი) მათთვის იგივეა.

გვერდები:      1

1. 1827 წელს ინგლისელმა ბოტანიკოსმა რ. ბრაუნმა, მიკროსკოპით წყალში შეჩერებულ მტვრის ნაწილაკებს შეისწავლა, შენიშნა, რომ ეს ნაწილაკები შემთხვევით მოძრაობენ; თითქოს წყალში კანკალებენ.

მტვრის ნაწილაკების მოძრაობის მიზეზი დიდი ხნის განმავლობაში ვერ აიხსნებოდა. თავად ბრაუნმა თავიდანვე შესთავაზა გადაადგილება, რადგან ისინი ცოცხლები არიან. ისინი ცდილობდნენ აეხსნათ ნაწილაკების მოძრაობა ჭურჭლის სხვადასხვა ნაწილის არათანაბარი გათბობით, მიმდინარე ქიმიური რეაქციებით და ა.შ. მხოლოდ მოგვიანებით გაიგეს წყალში შეჩერებული ნაწილაკების მოძრაობის ნამდვილი მიზეზი. ეს არის მოლეკულების მოძრაობა.

წყლის მოლეკულები, რომელშიც მტვრის ნაწილაკი მდებარეობს, მოძრაობენ და ურტყამს მას. ამ შემთხვევაში მოლეკულების არათანაბარი რაოდენობა ურტყამს ნაწილაკს სხვადასხვა მხრიდან, რაც იწვევს მის მოძრაობას.

მოდით, დროის მომენტში \ (t_1 \) წყლის მოლეკულების ზემოქმედების ქვეშ, ნაწილაკი გადავიდა A წერტილიდან B წერტილამდე. დროის შემდეგ მომენტში, მოლეკულების უფრო დიდი რაოდენობა მოხვდა ნაწილაკზე მეორის მხრიდან. მხარეს, და მისი მოძრაობის მიმართულება იცვლება, ის მოძრაობს t. T. C-ში. ამრიგად, მტვრის ნაწილაკების მოძრაობა არის მასზე წყლის მოლეკულების მოძრაობისა და ზემოქმედების შედეგი, რომელშიც მდებარეობს მტვერი ( სურ. 65). მსგავსი ფენომენი შეიძლება შეინიშნოს, თუ წყალში საღებავის ან ჭვარტლის ნაწილაკებია მოთავსებული.

სურათი 65 გვიჩვენებს მტვრის ნაწილაკების ტრაექტორიას. ჩანს, რომ მისი მოძრაობის რომელიმე კონკრეტულ მიმართულებაზე საუბარი შეუძლებელია; ის მუდმივად იცვლება.

ვინაიდან ნაწილაკების მოძრაობა მოლეკულების მოძრაობის შედეგია, შეგვიძლია დავასკვნათ, რომ მოლეკულები მოძრაობენ შემთხვევით (ქაოტურად). სხვა სიტყვებით რომ ვთქვათ, შეუძლებელია გამოვყო რომელიმე კონკრეტული მიმართულება, რომლითაც მოძრაობს ყველა მოლეკულა.

მოლეკულების მოძრაობა არასოდეს ჩერდება. შეიძლება ითქვას, რომ ის გამუდმებით. ატომებისა და მოლეკულების უწყვეტი შემთხვევითი მოძრაობა ეწოდება თერმული მოძრაობა. ეს სახელი განისაზღვრება იმით, რომ მოლეკულების მოძრაობის სიჩქარე დამოკიდებულია სხეულის ტემპერატურაზე.

ვინაიდან სხეულები შედგება დიდი რაოდენობით მოლეკულებისგან და მოლეკულების მოძრაობა შემთხვევითია, შეუძლებელია ზუსტად იმის თქმა, რამდენ ზემოქმედებას მოახდენს ესა თუ ის მოლეკულა სხვებისგან. ამიტომ, ისინი ამბობენ, რომ მოლეკულის პოზიცია, მისი სიჩქარე დროის თითოეულ მომენტში შემთხვევითი. თუმცა, ეს არ ნიშნავს იმას, რომ მოლეკულების მოძრაობა არ ემორჩილება გარკვეულ კანონებს. კერძოდ, მიუხედავად იმისა, რომ მოლეკულების სიჩქარე დროის გარკვეულ მომენტში განსხვავებულია, მათ უმეტესობას აქვს გარკვეული სიდიდესთან მიახლოებული სიჩქარე. როგორც წესი, მოლეკულების მოძრაობის სიჩქარეზე საუბრისას ისინი გულისხმობენ საშუალო სიჩქარე​((v_(cp)) \) .

2. მოლეკულების მოძრაობის თვალსაზრისით, შეიძლება აიხსნას ისეთი ფენომენი, როგორიცაა დიფუზია.

დიფუზია არის ერთი ნივთიერების მოლეკულების შეღწევის ფენომენი სხვა ნივთიერების მოლეკულებს შორის უფსკრულისკენ.

ბოთლიდან გარკვეულ მანძილზე სუნამოს სუნი ვგრძნობთ. ეს გამოწვეულია იმით, რომ სულების მოლეკულები, ჰაერის მოლეკულების მსგავსად, მოძრაობენ. მოლეკულებს შორის არის ხარვეზები. პარფიუმერული მოლეკულები შეაღწევს ჰაერის მოლეკულებს შორის არსებულ უფსკრულებში, ხოლო ჰაერის მოლეკულები პარფიუმერულ მოლეკულებს შორის არსებულ ხარვეზებში.

სითხეების დიფუზია შეიძლება შეინიშნოს, თუ სპილენძის სულფატის ხსნარს ჩაასხამენ ჭიქაში, ზემოდან კი წყალს ასხამენ ისე, რომ ამ სითხეებს შორის იყოს მკვეთრი საზღვარი. ორი-სამი დღის შემდეგ შეამჩნევთ, რომ საზღვარი ასეთი მკვეთრი აღარ იქნება; ერთ კვირაში ის მთლიანად ჩამოირეცხება. ერთი თვის შემდეგ სითხე ერთგვაროვანი გახდება და ჭურჭელში ერთნაირად შეიღებება (სურ. 66).

ამ ექსპერიმენტში სპილენძის სულფატის მოლეკულები შეაღწევენ წყლის მოლეკულებს შორის არსებულ უფსკრულებს, ხოლო წყლის მოლეკულები - სპილენძის სულფატის მოლეკულებს შორის არსებული უფსკრული. უნდა გვახსოვდეს, რომ სპილენძის სულფატის სიმკვრივე უფრო მეტია, ვიდრე წყლის სიმკვრივე.

ექსპერიმენტებმა აჩვენა, რომ აირებში დიფუზია უფრო სწრაფად ხდება, ვიდრე სითხეებში. ეს განპირობებულია იმით, რომ გაზებს უფრო დაბალი სიმკვრივე აქვთ, ვიდრე სითხეებს, ე.ი. გაზის მოლეკულები განლაგებულია ერთმანეთისგან დიდ მანძილზე. დიფუზია მყარ სხეულებში კიდევ უფრო ნელა ხდება, რადგან მყარი მოლეკულები ერთმანეთთან უფრო ახლოსაა, ვიდრე სითხეების მოლეკულები.

ბუნებაში, ტექნოლოგიაში, ყოველდღიურ ცხოვრებაში შეგიძლიათ იპოვოთ მრავალი ფენომენი, რომლებშიც ვლინდება დიფუზია: შეღებვა, წებოვნება და ა.შ. დიფუზიას უდიდესი მნიშვნელობა აქვს ადამიანის ცხოვრებაში. კერძოდ, დიფუზიის გამო ჟანგბადი ხვდება ადამიანის ორგანიზმში არა მხოლოდ ფილტვების, არამედ კანის მეშვეობითაც. ამავე მიზეზით, საკვები ნივთიერებები ნაწლავებიდან სისხლში გადადის.

დიფუზიის სიჩქარე დამოკიდებულია არა მხოლოდ ნივთიერების აგრეგაციის მდგომარეობაზე, არამედ ტემპერატურაზეც.

თუ თქვენ მოამზადებთ ორ ჭურჭელს წყლითა და ლურჯი ვიტრიოლით დიფუზიის ექსპერიმენტისთვის და ერთს შედებთ მაცივარში, მეორეს კი ოთახში დატოვებთ, ნახავთ, რომ მაღალ ტემპერატურაზე დიფუზია უფრო სწრაფად მოხდება. ეს იმიტომ ხდება, რომ ტემპერატურის მატებასთან ერთად მოლეკულები უფრო სწრაფად მოძრაობენ. ამრიგად, მოლეკულების სიჩქარე
და სხეულის ტემპერატურა დაკავშირებულია.

რაც უფრო დიდია სხეულის მოლეკულების მოძრაობის საშუალო სიჩქარე, მით უფრო მაღალია მისი ტემპერატურა.

3. მოლეკულური ფიზიკა, მექანიკისგან განსხვავებით, სწავლობს სისტემებს (სხეულებს), რომლებიც შედგება დიდი რაოდენობით ნაწილაკებისგან. ეს ორგანოები შეიძლება იყოს სხვადასხვა შტატები.

სისტემის (სხეულის) მდგომარეობის დამახასიათებელ სიდიდეებს უწოდებენ მდგომარეობის პარამეტრები. მდგომარეობის პარამეტრებში შედის წნევა, მოცულობა, ტემპერატურა.

შესაძლებელია სისტემის ისეთი მდგომარეობა, რომლის დროსაც მისი დამახასიათებელი პარამეტრები უცვლელი რჩება თვითნებურად დიდი ხნის განმავლობაში გარე გავლენის არარსებობის პირობებში. ამ სახელმწიფოს ე.წ თერმული წონასწორობა.

ასე რომ, სითხის მოცულობა, ტემპერატურა, წნევა ჭურჭელში, რომელიც თერმულ წონასწორობაშია ოთახში ჰაერთან, არ იცვლება, თუ ამის გარეგანი მიზეზები არ არსებობს.

4. სისტემის თერმული წონასწორობის მდგომარეობა ახასიათებს ისეთ პარამეტრს, როგორიცაა ტემპერატურა. მისი თავისებურება ის არის, რომ ტემპერატურის მნიშვნელობა სისტემის ყველა ნაწილში, რომელიც თერმული წონასწორობის მდგომარეობაშია, ერთნაირია. თუ ვერცხლის კოვზს (ან სხვა ლითონისგან დამზადებულ კოვზს) ჩაუშვით ჭიქა ცხელ წყალში, კოვზი გაცხელდება და წყალი გაცივდება. ეს მოხდება მანამ, სანამ არ მიიღწევა თერმული წონასწორობა, რომლის დროსაც კოვზს და წყალს ექნება იგივე ტემპერატურა. ნებისმიერ შემთხვევაში, თუ ავიღებთ ორ განსხვავებულად გაცხელებულ სხეულს და მივიღებთ მათ კონტაქტში, მაშინ უფრო ცხელი სხეული გაცივდება, ხოლო ცივი გათბება. გარკვეული პერიოდის შემდეგ, სისტემა, რომელიც შედგება ამ ორი სხეულისგან, მოვა თერმულ წონასწორობაში და ამ სხეულების ტემპერატურა იგივე გახდება.

ასე რომ, კოვზისა და წყლის ტემპერატურა ერთნაირი გახდება, როდესაც ისინი თერმულ წონასწორობაში მოხვდებიან.

ტემპერატურა არის ფიზიკური სიდიდე, რომელიც ახასიათებს სხეულის თერმულ მდგომარეობას.

ასე რომ, ცხელი წყლის ტემპერატურა ცივზე მაღალია; ზამთარში გარეთ ჰაერის ტემპერატურა უფრო დაბალია, ვიდრე ზაფხულში.

ტემპერატურის ერთეული არის გრადუსი ცელსიუსი (°C). ტემპერატურა იზომება თერმომეტრი.

თერმომეტრის მოწყობილობა და, შესაბამისად, ტემპერატურის გაზომვის მეთოდი ემყარება სხეულების თვისებების ტემპერატურაზე დამოკიდებულებას, კერძოდ, სხეულის გაფართოების თვისებას გაცხელებისას. თერმომეტრებში შეიძლება გამოყენებულ იქნას სხვადასხვა სხეულები: როგორც თხევადი (ალკოჰოლი, ვერცხლისწყალი), ასევე მყარი (ლითონები) და აირისებრი. მათ ეძახიან თერმომეტრიული სხეულები. თერმომეტრიული სხეული (თხევადი ან აირი) მოთავსებულია სასწორით აღჭურვილ მილში, იგი კონტაქტში შედის იმ სხეულთან, რომლის ტემპერატურაც უნდა გაიზომოს.

მასშტაბის აგებისას არჩეულია ორი ძირითადი (მინიშნება, საცნობარო) წერტილი, რომლებზეც ენიჭება გარკვეული ტემპერატურის მნიშვნელობები და მათ შორის ინტერვალი იყოფა რამდენიმე ნაწილად. თითოეული ნაწილის ღირებულება შეესაბამება ამ მასშტაბის ტემპერატურის ერთეულს.

5. არსებობს სხვადასხვა ტემპერატურის მასშტაბები. პრაქტიკაში ერთ-ერთი ყველაზე გავრცელებული სასწორი არის ცელსიუსის მასშტაბი. ამ მასშტაბის ძირითადი წერტილებია ყინულის დნობის ტემპერატურა და წყლის დუღილის წერტილი ნორმალურ ატმოსფერულ წნევაზე (760 მმ Hg). პირველ წერტილს მიენიჭა მნიშვნელობა 0 °C, ხოლო მეორეს - 100 °C. ამ წერტილებს შორის მანძილი დაიყო 100 თანაბარ ნაწილად და მიიღო ცელსიუსის მასშტაბი. ტემპერატურის ერთეული ამ მასშტაბით არის 1°C. გარდა ცელსიუსის მასშტაბისა, ფართოდ გამოიყენება ტემპერატურის სკალა, ე.წ აბსოლუტური(თერმოდინამიკური) ტემპერატურის მასშტაბი, ან კელვინის მასშტაბი. ამ მასშტაბის ნულისთვის აღებულია ტემპერატურა -273 ° C (უფრო ზუსტად -273.15 ° C). ამ ტემპერატურას ე.წ აბსოლუტური ნულიტემპერატურა და აღინიშნება 0 K-ით. ტემპერატურის ერთეული არის ერთი კელვინი (1 K); ის უდრის 1 გრადუს ცელსიუსს. შესაბამისად, ყინულის დნობის ტემპერატურა აბსოლუტური ტემპერატურის შკალაზე არის 273 K (273,15 K), ხოლო წყლის დუღილის წერტილი 373 K (373,15 K).

ტემპერატურა აბსოლუტურ მასშტაბზე აღინიშნება ასო ​(T\) . ურთიერთობა აბსოლუტურ ტემპერატურას ​((T) \) ​ და ცელსიუს ტემპერატურას შორის ​(((t)^\circ) \) ​ გამოიხატება ფორმულით:

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

Ნაწილი 1

1. წყალში საღებავის ნაწილაკების ბრაუნის მოძრაობა შედეგია

1) მიზიდულობა ატომებსა და მოლეკულებს შორის
2) მოგერიება ატომებსა და მოლეკულებს შორის
3) მოლეკულების ქაოტური და უწყვეტი მოძრაობა
4) წყლის ფენების გადაადგილება ქვედა და ზედა ფენებს შორის ტემპერატურის სხვაობის გამო

2. ქვემოთ ჩამოთვლილთაგან რომელ სიტუაციებში ვსაუბრობთ ბრაუნის მოძრაობაზე?

1) ჰაერში მტვრის ნაწილაკების შემთხვევითი მოძრაობა
2) სუნის გავრცელება
3) ნაწილაკების რხევითი მოძრაობა ბროლის ბადის კვანძებში
4) გაზის მოლეკულების მთარგმნელობითი მოძრაობა

3. რას ნიშნავს სიტყვები: "მოლეკულები მოძრაობენ შემთხვევით"?

ა. არ არსებობს მოლეკულების მოძრაობის სასურველი მიმართულება.
ბ.მოლეკულების მოძრაობა არ ემორჩილება არცერთ კანონს.

Სწორი პასუხი

1) მხოლოდ ა
2) მხოლოდ B
3) A და B
4) არც A და არც B

4. ეხება მატერიის სტრუქტურის მოლეკულურ-კინეტიკური თეორიის პოზიციას, რომ მატერიის ნაწილაკები მონაწილეობენ უწყვეტ ქაოტურ მოძრაობაში.

1) მხოლოდ გაზებისთვის
2) მხოლოდ სითხეები
3) მხოლოდ გაზებისა და სითხეებისთვის
4) აირებს, სითხეებსა და მყარ ნაწილებს

5. მატერიის სტრუქტურის მოლეკულურ-კინეტიკური თეორიის რომელი პოზიცია ადასტურებს დიფუზიის ფენომენს?

ა. მოლეკულები უწყვეტ ქაოტურ მოძრაობაში არიან
B. არსებობს ხარვეზები მოლეკულებს შორის

Სწორი პასუხი

1) მხოლოდ ა
2) მხოლოდ B
3) A და B
4) არც A და არც B

6. იმავე ტემპერატურაზე ხდება სითხეებში დიფუზია

1) უფრო სწრაფი ვიდრე მყარი
2) უფრო სწრაფად ვიდრე გაზებში
3) უფრო ნელი ვიდრე მყარი
4) იგივე სიჩქარით, როგორც გაზებში

7. მიუთითეთ ნივთიერებების წყვილი, რომელთა დიფუზიის სიჩქარე ყველაზე მცირეა, ყველა სხვა თანაბარი

1) სპილენძის სულფატის და წყლის ხსნარი
2) ეთერის ორთქლი და ჰაერი
3) რკინის და ალუმინის ფირფიტები
4) წყალი და ალკოჰოლი

8. წყალი ადუღდება და ორთქლად იქცევა 100°C ტემპერატურაზე. ორთქლის მოლეკულების მოძრაობის საშუალო სიჩქარე

1) უდრის წყლის მოლეკულების მოძრაობის საშუალო სიჩქარეს
2) წყლის მოლეკულების მოძრაობის საშუალო სიჩქარეზე მეტი
3) წყლის მოლეკულების მოძრაობის საშუალო სიჩქარეზე ნაკლები
4) დამოკიდებულია ატმოსფერულ წნევაზე

9. მოლეკულების თერმული მოძრაობა

1) ჩერდება 0 °C ტემპერატურაზე
2) ჩერდება 100 °C ტემპერატურაზე
3) განუწყვეტლივ
4) აქვს გარკვეული მიმართულება

10. წყალი თბება ოთახის ტემპერატურადან 80°C-მდე. რა ემართება წყლის მოლეკულების საშუალო სიჩქარეს?

1) მცირდება
2) იზრდება
3) არ იცვლება
4) ჯერ იზრდება და გარკვეული ტემპერატურის მნიშვნელობიდან დაწყებული, უცვლელი რჩება

11. ერთი ჭიქა წყალი მაგიდაზეა თბილ ოთახში, მეორე კი მაცივარში. წყლის მოლეკულების საშუალო სიჩქარე ჭიქაში მაცივარში

1) უდრის მაგიდაზე მდგარ ჭიქაში წყლის მოლეკულების მოძრაობის საშუალო სიჩქარეს
2) მაგიდაზე მდგარ ჭიქაში წყლის მოლეკულების მოძრაობის საშუალო სიჩქარეზე მეტი
3) მაგიდაზე მდგარ ჭიქაში წყლის მოლეკულების მოძრაობის საშუალო სიჩქარეზე ნაკლები
4) ნულის ტოლია

12. ქვემოთ მოცემული განცხადებების სიიდან აირჩიეთ ორი სწორი და ჩაწერეთ მათი რიცხვები ცხრილში

1) მოლეკულების თერმული მოძრაობა ხდება მხოლოდ 0 ° C-ზე მეტ ტემპერატურაზე
2) მყარ სხეულებში დიფუზია შეუძლებელია
3) მიმზიდველი და ამაღელვებელი ძალები ერთდროულად მოქმედებენ მოლეკულებს შორის
4) მოლეკულა არის ნივთიერების ყველაზე პატარა ნაწილაკი
5) დიფუზიის სიჩქარე იზრდება ტემპერატურის მატებასთან ერთად

13. ფიზიკის კაბინეტში მიიტანეს სუნამოში დასველებული ბამბის ტამპონი და ჭურჭელი, რომელშიც ჩაასხეს სპილენძის სულფატის ხსნარი (ლურჯი ხსნარი), ზემოდან კი ფრთხილად დაასხეს წყალი (სურ. 1). შენიშნა, რომ პარფიუმერული სუნი რამდენიმე წუთში გავრცელდა მთელი კაბინეტის მოცულობაში, ხოლო ჭურჭელში არსებულ ორ სითხეს შორის საზღვარი მხოლოდ ორი კვირის შემდეგ გაქრა (ნახ. 2).

აირჩიეთ შემოთავაზებული სიიდან ორი განცხადება, რომელიც შეესაბამება ექსპერიმენტული დაკვირვების შედეგებს. ჩამოთვალეთ მათი ნომრები.

1) დიფუზიის პროცესი შეიძლება შეინიშნოს აირებსა და სითხეებში.
2) დიფუზიის სიჩქარე დამოკიდებულია ნივთიერების ტემპერატურაზე.
3) დიფუზიის სიჩქარე დამოკიდებულია ნივთიერების მთლიან მდგომარეობაზე.
4) დიფუზიის სიჩქარე დამოკიდებულია სითხეების ტიპზე.
5) მყარ სხეულებში დიფუზიის სიჩქარე ყველაზე დაბალია.

პასუხები

უკან წინ

ყურადღება! სლაიდის გადახედვა მხოლოდ საინფორმაციო მიზნებისთვისაა და შესაძლოა არ წარმოადგენდეს პრეზენტაციის სრულ ნაწილს. თუ გაინტერესებთ ეს ნამუშევარი, გთხოვთ, ჩამოტვირთოთ სრული ვერსია.

მიზნები.

• საგანმანათლებლო.
  • მიეცით ტემპერატურის ცნება, როგორც საშუალო კინეტიკური ენერგიის საზომი; განიხილეთ თერმომეტრების შექმნის ისტორია, შეადარეთ სხვადასხვა ტემპერატურის მასშტაბები; შეძენილი ცოდნის გამოყენების უნარის ჩამოყალიბება პრობლემების გადასაჭრელად და პრაქტიკული ამოცანების შესასრულებლად, მოსწავლეთა ჰორიზონტის გაფართოება თერმული ფენომენების დარგში.
• საგანმანათლებლო.
  • თანამოსაუბრის მოსმენის, საკუთარი აზრის გამოხატვის უნარის გამომუშავება
• განვითარებადი.
  • მოსწავლეთა ნებაყოფლობითი ყურადღების განვითარება, აზროვნება (ანალიზის, შედარების, ანალოგიების აგების, დასკვნების გამოტანის უნარი.), შემეცნებითი ინტერესი (ფიზიკურ ექსპერიმენტზე დაყრდნობით);
  • სამყაროს შემეცნების შესახებ მსოფლმხედველობრივი ცნებების ჩამოყალიბება.

გაკვეთილების დროს

გამარჯობა, დაჯექი.

მექანიკის შესწავლისას გვაინტერესებდა სხეულების მოძრაობა. ახლა ჩვენ განვიხილავთ ფენომენებს, რომლებიც დაკავშირებულია მოსვენების მდგომარეობაში სხეულების თვისებების ცვლილებასთან. ჩვენ შევისწავლით ჰაერის გაცხელებას და გაგრილებას, ყინულის დნობას, ლითონების დნობას, წყლის დუღილს და ა.შ. ასეთ მოვლენებს ე.წ. თერმული ფენომენები.

ჩვენ ვიცით, რომ როდესაც ცივი წყალი თბება, ის ჯერ თბილი ხდება, შემდეგ კი ცხელი. ცეცხლიდან ამოღებული ლითონის ნაწილი თანდათან კლებულობს. ცხელი წყლის გამაცხელებლების მიმდებარე ჰაერი ცხელდება და ა.შ.

სიტყვები "ცივი", "თბილი", "ცხელი" აღნიშნავს სხეულების თერმულ მდგომარეობას. სხეულების თერმული მდგომარეობის დამახასიათებელი რაოდენობა არის ტემპერატურა.

ყველამ იცის, რომ ცხელი წყლის ტემპერატურა ცივი წყლის ტემპერატურაზე მაღალია. ზამთარში გარეთ ჰაერის ტემპერატურა უფრო დაბალია, ვიდრე ზაფხულში.

ნებისმიერი ნივთიერების ყველა მოლეკულა განუწყვეტლივ და შემთხვევით (ქაოტურად) მოძრაობს.

მოლეკულების შემთხვევით შემთხვევით მოძრაობას თერმული მოძრაობა ეწოდება.

რა განსხვავებაა თერმულ მოძრაობასა და მექანიკურ მოძრაობას შორის?

იგი მოიცავს ბევრ ნაწილაკს სხვადასხვა ტრაექტორიით. მოძრაობა არასოდეს ჩერდება. (მაგალითი: ბრაუნის მოძრაობა)

ბრაუნის მოძრაობის მოდელის დემონსტრირება

რაზეა დამოკიდებული თერმული მოძრაობა?

• ექსპერიმენტი ნომერი 1: შაქრის ნაჭერი ჩავასხათ ცივ წყალში, მეორე კი ცხელში. რომელი უფრო სწრაფად დაიშლება?
• ექსპერიმენტი ნომერი 2: ცივ წყალში ჩავყაროთ 2 ცალი შაქარი (ერთი მეორეზე დიდი). რომელი უფრო სწრაფად დაიშლება?

კითხვა რა ტემპერატურაა, ძალიან რთული აღმოჩნდა. რა განსხვავებაა ცივ წყალსა და ცხელ წყალს შორის? დიდი ხნის განმავლობაში ამ კითხვაზე მკაფიო პასუხი არ იყო. დღეს ჩვენ ვიცით, რომ ნებისმიერ ტემპერატურაზე წყალი ერთი და იგივე მოლეკულებისგან შედგება. მაშინ კონკრეტულად რა იცვლება წყალში მისი ტემპერატურის მატებასთან ერთად? გამოცდილებიდან ვნახეთ, რომ შაქარი ცხელ წყალში ბევრად უფრო სწრაფად იხსნება. დაშლა ხდება დიფუზიის გამო. Ამგვარად, მაღალ ტემპერატურაზე დიფუზია უფრო სწრაფია, ვიდრე დაბალ ტემპერატურაზე.

მაგრამ დიფუზიის მიზეზი არის მოლეკულების მოძრაობა. ეს ნიშნავს, რომ არსებობს კავშირი მოლეკულების მოძრაობის სიჩქარესა და სხეულის ტემპერატურას შორის: უფრო მაღალი ტემპერატურის მქონე სხეულში მოლეკულები უფრო სწრაფად მოძრაობენ.

მაგრამ ტემპერატურა დამოკიდებულია არა მხოლოდ მოლეკულების საშუალო სიჩქარეზე. ასე, მაგალითად, ჟანგბადს, რომლის მოლეკულების საშუალო სიჩქარეა 440 მ/წმ, აქვს ტემპერატურა 20 °C, ხოლო აზოტს, მოლეკულების იგივე საშუალო სიჩქარით, აქვს 16 °C ტემპერატურა. აზოტის დაბალი ტემპერატურა განპირობებულია იმით, რომ აზოტის მოლეკულები უფრო მსუბუქია ვიდრე ჟანგბადის მოლეკულები. ამრიგად, ნივთიერების ტემპერატურა განისაზღვრება არა მხოლოდ მისი მოლეკულების საშუალო სიჩქარით, არამედ მათი მასით. იგივეს ვხედავთ No2 ექსპერიმენტში.

ჩვენ ვიცით რაოდენობები, რომლებიც დამოკიდებულია როგორც სიჩქარეზე, ასევე ნაწილაკების მასაზე. ეს არის იმპულსი და კინეტიკური ენერგია. მეცნიერებმა დაადგინეს, რომ ეს არის მოლეკულების კინეტიკური ენერგია, რომელიც განსაზღვრავს სხეულის ტემპერატურას: ტემპერატურა არის სხეულის ნაწილაკების საშუალო კინეტიკური ენერგიის საზომი; რაც უფრო დიდია ეს ენერგია, მით უფრო მაღალია სხეულის ტემპერატურა.

ასე რომ, როდესაც სხეულები თბება, მოლეკულების საშუალო კინეტიკური ენერგია იზრდება და ისინი უფრო სწრაფად იწყებენ მოძრაობას; როდესაც გაგრილდება, მოლეკულების ენერგია მცირდება და ისინი უფრო ნელა იწყებენ მოძრაობას.

ტემპერატურა არის მნიშვნელობა, რომელიც ახასიათებს სხეულის თერმულ მდგომარეობას. სხეულის "სითბოს" საზომი. რაც უფრო მაღალია სხეულის ტემპერატურა, მით მეტი ენერგია აქვს მის ატომებსა და მოლეკულებს საშუალოდ.

შეიძლება თუ არა მხოლოდ საკუთარ შეგრძნებებზე დაეყრდნოს სხეულის სითბოს ხარისხს?

• გამოცდილება ნომერი 1: ერთი ხელით შეეხეთ ხის საგანს, მეორეთი კი ლითონის საგანს.

შეადარეთ შეგრძნებები

მიუხედავად იმისა, რომ ორივე საგანი ერთსა და იმავე ტემპერატურაზეა, ერთი ხელი ცივია, მეორე კი თბილი

• გამოცდილება ნომერი 2: აიღეთ სამი ჭურჭელი ცხელი, თბილი და ცივი წყლით. ჩაყარეთ ერთი ხელი ცივ წყალში, მეორე კი ცხელი წყლის ჭურჭელში. გარკვეული პერიოდის შემდეგ ორივე ხელი ჩაუშვით ჭურჭელში თბილი წყლით.

შეადარეთ შეგრძნებები

ხელი, რომელიც ცხელ წყალში იყო, ახლა ცივა, ხოლო ხელი, რომელიც ცივ წყალში იყო, ახლა თბილდება, მიუხედავად იმისა, რომ ორივე ხელი ერთ ჭურჭელშია.

ჩვენ დავამტკიცეთ, რომ ჩვენი გრძნობები სუბიექტურია. მათი დასადასტურებლად საჭიროა ინსტრუმენტები.

ტემპერატურის გასაზომ ინსტრუმენტებს ე.წ თერმომეტრები. ასეთი თერმომეტრის მოქმედება ემყარება ნივთიერების თერმულ გაფართოებას. გაცხელებისას თერმომეტრში გამოყენებული ნივთიერების სვეტი (მაგალითად, ვერცხლისწყალი ან ალკოჰოლი) იზრდება, გაციებისას კი მცირდება. პირველი თხევადი თერმომეტრი გამოიგონა ფრანგმა ფიზიკოსმა ჯ. რეიმ 1631 წელს.

სხეულის ტემპერატურა შეიცვლება მანამ, სანამ ის გარემოსთან თერმულ წონასწორობაში არ მოვა.

თერმული წონასწორობის კანონი: იზოლირებული სხეულების ნებისმიერი ჯგუფისთვის, გარკვეული დროის შემდეგ, ტემპერატურა ერთნაირი ხდება, ე.ი. ხდება თერმული წონასწორობის მდგომარეობა.

უნდა გვახსოვდეს, რომ ნებისმიერი თერმომეტრი ყოველთვის აჩვენებს საკუთარ ტემპერატურას. გარემოს ტემპერატურის დასადგენად, თერმომეტრი უნდა განთავსდეს ამ გარემოში და დაელოდოთ სანამ მოწყობილობის ტემპერატურა შეწყვეტს ცვალებადობას, მიიღოს მნიშვნელობა გარემოს ტემპერატურის ტოლი.. როდესაც საშუალო ტემპერატურა იცვლება, შეიცვლება თერმომეტრის ტემპერატურაც.

სამედიცინო თერმომეტრი, რომელიც შექმნილია ადამიანის სხეულის ტემპერატურის გასაზომად, გარკვეულწილად განსხვავებულად მუშაობს. ეკუთვნის ე.წ მაქსიმალური თერმომეტრები, აფიქსირებს ყველაზე მაღალ ტემპერატურას, რომელზედაც თბებოდნენ. საკუთარი ტემპერატურის გაზომვისას შეიძლება შეამჩნიოთ, რომ უფრო ცივ (ადამიანის სხეულთან შედარებით) გარემოში ყოფნისას, სამედიცინო თერმომეტრი აგრძელებს იგივე მნიშვნელობას. ვერცხლისწყლის სვეტის პირვანდელ მდგომარეობაში დასაბრუნებლად, ეს თერმომეტრი უნდა შეირყევა.

ლაბორატორიული თერმომეტრით, რომელიც გამოიყენება საშუალო ტემპერატურის გასაზომად, ეს არ არის საჭირო.

ყოველდღიურ ცხოვრებაში გამოყენებული თერმომეტრები საშუალებას გაძლევთ გამოხატოთ ნივთიერების ტემპერატურა გრადუს ცელსიუსში (°C).

ა.ცელსიუსი (1701-1744) - შვედი მეცნიერი, რომელმაც შესთავაზა ტემპერატურის სკალის გამოყენება. ცელსიუსის ტემპერატურის შკალაში ნული (მე-18 საუკუნის შუა ხანებიდან) არის ყინულის დნობის ტემპერატურა, ხოლო 100 გრადუსი არის წყლის დუღილის წერტილი ნორმალური ატმოსფერული წნევის დროს.

ჩვენ მოვისმენთ შეტყობინებას თერმომეტრების განვითარების ისტორიის შესახებ (პრეზენტაცია სიდოროვა ე.)

თხევადი თერმომეტრები ეფუძნება სითხის მოცულობის შეცვლის პრინციპს, რომელიც შეედინება თერმომეტრში (ჩვეულებრივ ალკოჰოლში ან ვერცხლისწყალში) გარემოს ტემპერატურის ცვლილებისას. მინუსი: სხვადასხვა სითხე განსხვავებულად აფართოებს, ამიტომ თერმომეტრების ჩვენებები განსხვავდება: მერკური -50 0 С; გლიცერინი -47,6 0 C

სახლში ვცადეთ თხევადი თერმომეტრის გაკეთება. ვნახოთ რა გამოვიდა. (ვიდეო ბრიკინა ვ. დანართი 1)

ჩვენ გავიგეთ, რომ არსებობს სხვადასხვა ტემპერატურის მასშტაბები. გარდა ცელსიუსის შკალისა, ფართოდ გამოიყენება კელვინის სკალა. აბსოლუტური ტემპერატურის ცნება შემოიღო ვ.ტომსონმა (კელვინი). აბსოლუტური ტემპერატურის სკალა ეწოდება კელვინის მასშტაბს ან თერმოდინამიკური ტემპერატურის სკალას.

აბსოლუტური ტემპერატურის ერთეული არის კელვინი (K).

აბსოლუტური ნული - ყველაზე დაბალი ტემპერატურა, რომლის დროსაც არაფერი შეიძლება იყოს უფრო ცივი და თეორიულად შეუძლებელია ნივთიერებიდან თერმული ენერგიის ამოღება, ტემპერატურა, რომელზეც ჩერდება მოლეკულების თერმული მოძრაობა.

აბსოლუტური ნული განისაზღვრება, როგორც 0 K, რომელიც არის დაახლოებით 273,15 °C

ერთი კელვინი უდრის ერთ გრადუსს T=t+273

კითხვები გამოცდიდან

თერმომეტრით ცხელი წყლის ტემპერატურის გაზომვის შემდეგი ვარიანტებიდან რომელი იძლევა უფრო სწორ შედეგს?

1) თერმომეტრი ჩაედინება წყალში და ამოიღება წყლიდან რამდენიმე წუთის შემდეგ, წაიკითხეთ

2) თერმომეტრი ჩაედინება წყალში და დაელოდეთ სანამ ტემპერატურა არ იცვლება. ამის შემდეგ, წყლიდან თერმომეტრის ამოღების გარეშე, აიღეთ მისი კითხვები.

3) თერმომეტრი ჩაშვებულია წყალში და, წყლიდან ამოღების გარეშე, დაუყოვნებლივ იღებენ კითხვებს

4) თერმომეტრი ჩაედინება წყალში, შემდეგ სწრაფად ამოიღეს წყლიდან და იღებენ მაჩვენებლებს

ნახატზე ნაჩვენებია ფანჯრის გარეთ ჩამოკიდებული თერმომეტრის მასშტაბის ნაწილი. ჰაერის ტემპერატურა გარეთ არის

• 18 0 С
• 14 0 С
• 21 0 С
• 22 0 C

ამოცანების ამოხსნა No915, 916 („ფიზიკაში ამოცანების კრებული 7-9“ V.I. Lukashik, E.V. Ivanova)

1. საშინაო დავალება: პუნქტი 28
2. No128 დ „ფიზიკაში ამოცანების კრებული 7-9“ ვ.ი.ლუკაშიკი, ე.ვ. ივანოვა

მეთოდოლოგიური მხარდაჭერა

1. „ფიზიკა 8“ ს.ვ. გრომოვი, ნ.ა. სამშობლო
2. ”პრობლემების კრებული ფიზიკაში 7-9” V.I.Lukashik, E.V. ივანოვა
3. ნახატები, რომლებიც ინტერნეტის საჯარო დომენშია

ტერმინი "ტემპერატურა" გაჩნდა იმ დროს, როდესაც ფიზიკოსები ფიქრობდნენ, რომ თბილი სხეულები უფრო დიდი რაოდენობით შედგება კონკრეტული ნივთიერებისგან - კალორიული, ვიდრე იგივე სხეულები, მაგრამ ცივი. და ტემპერატურა განიმარტა, როგორც მნიშვნელობა, რომელიც შეესაბამება ორგანიზმში კალორიების რაოდენობას. მას შემდეგ ნებისმიერი სხეულის ტემპერატურა იზომება გრადუსით. სინამდვილეში, ეს არის მოძრავი მოლეკულების კინეტიკური ენერგიის საზომი და, ამის საფუძველზე, ის უნდა გაიზომოს ჯოულებში, SI ერთეულების სისტემის შესაბამისად.

"აბსოლუტური ნულოვანი ტემპერატურის" კონცეფცია მომდინარეობს თერმოდინამიკის მეორე კანონიდან. მისი მიხედვით, ცივი სხეულიდან ცხელზე სითბოს გადაცემის პროცესი შეუძლებელია. ეს კონცეფცია შემოიღო ინგლისელმა ფიზიკოსმა ვ.ტომსონმა. ფიზიკაში მიღწეული მიღწევებისთვის მას მიენიჭა კეთილშობილური წოდება "უფალი" და ტიტული "ბარონ კელვინი". 1848 წელს ვ. ტომსონმა (კელვინმა) შესთავაზა ტემპერატურული სკალის გამოყენება, რომელშიც მან აიღო აბსოლუტური ნულოვანი ტემპერატურა, რომელიც შეესაბამება უკიდურეს სიცივეს, როგორც საწყისი წერტილი და აიღო გრადუსი ცელსიუსი, როგორც გაყოფის ფასი. კელვინის ერთეული არის წყლის სამმაგი წერტილის ტემპერატურის 1/27316 (დაახლოებით 0 გრადუსი C), ე.ი. ტემპერატურა, რომლის დროსაც სუფთა წყალი ერთდროულად სამი ფორმით არსებობს: ყინული, თხევადი წყალი და ორთქლი. ტემპერატურა არის ყველაზე დაბალი შესაძლო დაბალი ტემპერატურა, რომლის დროსაც მოლეკულების მოძრაობა ჩერდება და აღარ არის შესაძლებელი ნივთიერებიდან თერმული ენერგიის ამოღება. მას შემდეგ აბსოლუტური ტემპერატურის სკალა მის სახელს ატარებს.

ტემპერატურა იზომება სხვადასხვა მასშტაბით

ყველაზე ხშირად გამოყენებული ტემპერატურის სკალა ეწოდება ცელსიუსის სკალას. იგი აგებულია ორ წერტილზე: წყლის თხევადიდან ორთქლზე და წყლის ყინულზე გადასვლის ფაზის ტემპერატურაზე. ა. ცელსიუსმა 1742 წელს შესთავაზა საცნობარო წერტილებს შორის მანძილის დაყოფა 100 ინტერვალად და წყლის აღება ნულოვანი სახით, ხოლო გაყინვის წერტილი არის 100 გრადუსი. მაგრამ შვედმა K. Linnaeus-მა საპირისპიროს გაკეთება შესთავაზა. მას შემდეგ წყალი იყინება ნულ ცელსიუსზე. თუმცა ზუსტად ცელსიუსზე უნდა ადუღდეს. ცელსიუსში აბსოლუტური ნული შეესაბამება მინუს 273,16 გრადუს ცელსიუსს.

არსებობს კიდევ რამდენიმე ტემპერატურის სასწორი: ფარენჰაიტი, რეუმური, რანკინი, ნიუტონი, რუმერი. მათ აქვთ განსხვავებული და ფასების განყოფილებები. მაგალითად, Reaumur-ის სკალა ასევე აგებულია წყლის ადუღებისა და გაყინვის კრიტერიუმებზე, მაგრამ მას აქვს 80 განყოფილება. ფარენჰაიტის სკალა, რომელიც 1724 წელს გამოჩნდა, ყოველდღიურ ცხოვრებაში გამოიყენება მხოლოდ მსოფლიოს ზოგიერთ ქვეყანაში, მათ შორის აშშ-ში; ერთი არის წყლის ყინულის ნარევის ტემპერატურა - ამიაკი და მეორე - ადამიანის სხეულის ტემპერატურა. სასწორი დაყოფილია ასი განყოფილებად. ნულოვანი ცელსიუსი შეესაბამება 32 გრადუსს ფარენჰეიტზე გადაქცევა შეიძლება გაკეთდეს ფორმულის გამოყენებით: F \u003d 1.8 C + 32. საპირისპირო თარგმანი: C \u003d (F - 32) / 1.8, სადაც: F - გრადუსი ფარენჰეიტი, C - გრადუსი ცელსიუსი. თუ ძალიან გეზარებათ დათვლა, გადადით ონლაინ ცელსიუსიდან ფარენჰეიტში კონვერტაციის სერვისზე. ველში ჩაწერეთ ცელსიუსის გრადუსი, დააწკაპუნეთ "გამოთვლა", აირჩიეთ "ფარენჰეიტი" და დააწკაპუნეთ "დაწყება". შედეგი მაშინვე გამოჩნდება.

ეწოდა ინგლისელი (უფრო ზუსტად შოტლანდიელი) ფიზიკოსის უილიამ ჯ. რანკინის, კელვინის ყოფილი თანამედროვესა და ტექნიკური თერმოდინამიკის ერთ-ერთი ფუძემდებელის პატივსაცემად. მის სკალაში სამი მნიშვნელოვანი წერტილია: დასაწყისი არის აბსოლუტური ნული, წყლის გაყინვის წერტილი არის 491,67 გრადუსი რანკინი და წყლის დუღილის წერტილი 671,67 გრადუსი. წყლის გაყინვასა და მის დუღილს შორის გაყოფის რაოდენობა რანკინშიც და ფარენჰაიტშიც არის 180.

ამ სასწორების უმეტესობას მხოლოდ ფიზიკოსები იყენებენ. და ამ დღეებში გამოკითხული ამერიკელი საშუალო სკოლის მოსწავლეების 40%-მა თქვა, რომ არ იცის რა არის აბსოლუტური ნულოვანი ტემპერატურა.