Pentru a studia subiectul „Mișcarea termică” trebuie să repetăm:

În lumea din jurul nostru, apar diverse tipuri de fenomene fizice, care sunt direct legate de schimbările de temperatură a corpului.

Încă din copilărie, ne amintim că apa din lac este la început rece, apoi abia caldă și abia după un timp devine potrivită pentru înot.

Cu cuvinte precum „rece”, „fierbinte”, „ușor cald”, definim diferite grade de „încălzire” a corpurilor sau, în limbajul fizicii, diferite temperaturi ale corpului.

Dacă comparăm temperatura din lac vara și toamna târzie, diferența este evidentă. Temperatura apei calde este puțin mai mare decât temperatura apei cu gheață.

După cum se știe, difuzia la o temperatură mai mare este mai rapidă. De aici rezultă că viteza de mișcare a moleculelor și temperatura sunt profund interconectate.

Experiment: Luați trei pahare și umpleți-le cu apă rece, caldă și fierbinte, iar acum puneți o pliculețe de ceai în fiecare pahar și observați cum se schimbă culoarea apei? Unde va avea loc mai intens această schimbare?

Dacă creșteți temperatura, atunci viteza de mișcare a moleculelor va crește, dacă o reduceți, va scădea. Astfel, conchidem: temperatura corpului este direct legată de viteza de mișcare a moleculelor.

Apa caldă este formată din exact aceleași molecule ca apa rece. Diferența dintre ele este doar în viteza de mișcare a moleculelor.

Fenomenele care au legătură cu încălzirea sau răcirea corpurilor, o schimbare a temperaturii, se numesc termice. Acestea includ încălzirea sau răcirea nu numai a corpurilor lichide, ci și a aerului gazos și solid.

Alte exemple de fenomene termice: topirea metalelor, topirea zăpezii.

Moleculele sau atomii, care stau la baza tuturor corpurilor, se află într-o mișcare haotică nesfârșită. Mișcarea moleculelor în diferite corpuri are loc în moduri diferite. Moleculele de gaze se deplasează aleatoriu la viteze mari de-a lungul unei traiectorii foarte complexe.Ciocnindu-se, acestea sară unele de altele, schimbând amploarea și direcția vitezelor.

Moleculele lichide oscilează în jurul pozițiilor de echilibru (pentru că sunt situate aproape una de cealaltă) și, relativ rar, sar dintr-o poziție de echilibru în alta. Mișcarea moleculelor în lichide este mai puțin liberă decât în ​​gaze, dar mai liberă decât în ​​solide.

În solide, moleculele și atomii oscilează în jurul anumitor poziții medii.

Pe măsură ce temperatura crește, viteza particulelor crește, De aceea mișcarea haotică a particulelor este de obicei numită termică.

Interesant:

Care este înălțimea exactă a Turnului Eiffel? Și depinde de temperatura mediului ambiant!

Faptul este că înălțimea turnului fluctuează cu până la 12 centimetri.

iar temperatura grinzilor poate ajunge până la 40 de grade Celsius.

Și după cum știți, substanțele se pot extinde sub influența temperaturii ridicate.

Aleatorie este cea mai importantă caracteristică a mișcării termice. Una dintre cele mai importante dovezi pentru mișcarea moleculelor este difuzia și mișcarea browniană. (Mișcarea browniană este mișcarea celor mai mici particule solide dintr-un lichid sub influența impactului molecular. După cum arată observația, mișcarea browniană nu se poate opri). Mișcarea browniană a fost descoperită de botanistul englez Robert Brown (1773-1858).

Absolut toate moleculele corpului participă la mișcarea termică a moleculelor și atomilor, motiv pentru care, odată cu schimbarea mișcării termice, se schimbă și starea corpului însuși, diferitele sale proprietăți.

Luați în considerare modul în care proprietățile apei se schimbă cu temperatura.

Temperatura corpului depinde direct de energia cinetică medie a moleculelor. Tragem o concluzie evidentă: cu cât temperatura corpului este mai mare, cu atât energia cinetică medie a moleculelor sale este mai mare. În schimb, pe măsură ce temperatura corpului scade, energia cinetică medie a moleculelor sale scade.

Temperatura - o valoare care caracterizează starea termică a corpului sau altfel o măsură a „încălzirii” corpului.

Cu cât temperatura unui corp este mai mare, cu atât atomii și moleculele sale au în medie mai multă energie.

Se măsoară temperatura termometre, adică instrumente de măsurare a temperaturii

Temperatura nu se măsoară direct! Valoarea măsurată depinde de temperatură!

În prezent, există termometre lichide și electrice.

În termometrele moderne pentru lichide, acesta este volumul de alcool sau mercur. Termometrul își măsoară propria temperatură! Și, dacă vrem să măsurăm temperatura altui corp cu un termometru, trebuie să așteptăm ceva timp până când temperaturile corpului și ale termometrului sunt egale, adică. echilibrul termic va veni între termometru și corp. Un termometru de acasă „termometru” are nevoie de timp pentru a oferi o valoare exactă a temperaturii pacientului.

Aceasta este legea echilibrului termic:

pentru orice grup de corpuri izolate, după un timp, temperaturile devin aceleași,

acestea. apare o stare de echilibru termic.

Temperatura corpului se măsoară cu un termometru și se exprimă cel mai adesea în termeni de grade Celsius(°C). Există și alte unități de măsură: Fahrenheit, Kelvin și Réaumur.

Majoritatea fizicienilor măsoară temperatura pe scara Kelvin. 0 grade Celsius = 273 grade Kelvin

1. În 1827, botanistul englez R. Brown, studiind particulele de polen suspendate în apă cu un microscop, a observat că aceste particule se mișcă aleatoriu; par să tremure în apă.

Motivul mișcării particulelor de polen nu a putut fi explicat mult timp. Brown însuși a sugerat la început că se mută pentru că sunt în viață. Ei au încercat să explice mișcarea particulelor prin încălzirea inegală a diferitelor părți ale vasului, reacții chimice care au loc etc. Abia mult mai târziu au înțeles adevărata cauză a mișcării particulelor suspendate în apă. Acest motiv este mișcarea moleculelor.

Moleculele de apă în care se află particulele de polen se mișcă și o lovesc. În acest caz, un număr inegal de molecule lovește particula din diferite părți, ceea ce duce la mișcarea acesteia.

Fie că în momentul de timp ​ \ (t_1 \) ​ sub influența impactului moleculelor de apă, particula s-a deplasat din punctul A în punctul B. La următorul punct în timp, un număr mai mare de molecule lovesc particula din celălalt partea, iar direcția mișcării sale se schimbă, se mișcă de la t. În t. C. Astfel, mișcarea unei particule de polen este o consecință a mișcării și impactului moleculelor de apă asupra acesteia, în care se află polenul ( Fig. 65). Un fenomen similar poate fi observat dacă particulele de vopsea sau funingine sunt introduse în apă.

Figura 65 prezintă traiectoria unei particule de polen. Se poate observa că este imposibil să vorbim despre o anumită direcție a mișcării sale; se schimba tot timpul.

Deoarece mișcarea unei particule este o consecință a mișcării moleculelor, putem concluziona că moleculele se mișcă aleatoriu (haotic). Cu alte cuvinte, este imposibil să evidențiem o anumită direcție în care se mișcă toate moleculele.

Mișcarea moleculelor nu se oprește niciodată. Se poate spune că acesta continuu. Se numește mișcarea aleatorie continuă a atomilor și moleculelor mișcarea termică. Acest nume este determinat de faptul că viteza de mișcare a moleculelor depinde de temperatura corpului.

Deoarece corpurile constau dintr-un număr mare de molecule și mișcarea moleculelor este aleatorie, este imposibil să spunem cu exactitate câte impacturi vor experimenta această sau acea moleculă de la alții. Prin urmare, ei spun că poziția moleculei, viteza acesteia în fiecare moment de timp Aleatoriu. Totuși, acest lucru nu înseamnă că mișcarea moleculelor nu respectă anumite legi. În special, deși vitezele moleculelor la un moment dat în timp sunt diferite, cele mai multe dintre ele au viteze apropiate de o anumită valoare definită. De obicei, când se vorbește despre viteza de mișcare a moleculelor, ele înseamnă viteza medie​\((v_(cp)) \) .

2. Din punctul de vedere al mișcării moleculelor, se poate explica un astfel de fenomen ca difuziunea.

Difuzia este fenomenul de pătrundere a moleculelor unei substanțe în golurile dintre moleculele unei alte substanțe.

Mirosim parfum la o oarecare distanta de sticla. Acest lucru se datorează faptului că moleculele spiritelor, ca și moleculele aerului, se mișcă. Există goluri între molecule. Moleculele de parfum pătrund în golurile dintre moleculele de aer, iar moleculele de aer în golurile dintre moleculele de parfum.

Difuzia lichidelor poate fi observată dacă o soluție de sulfat de cupru este turnată într-un pahar, iar deasupra se toarnă apă, astfel încât să existe o limită ascuțită între aceste lichide. După două-trei zile, vei observa că granița nu va mai fi atât de ascuțită; într-o săptămână va fi complet spălat. După o lună, lichidul va deveni omogen și va fi colorat la fel în tot vasul (Fig. 66).

În acest experiment, moleculele de sulfat de cupru pătrund în golurile dintre moleculele de apă, iar moleculele de apă - în golurile dintre moleculele de sulfat de cupru. Trebuie avut în vedere faptul că densitatea sulfatului de cupru este mai mare decât densitatea apei.

Experimentele arată că difuzia în gaze are loc mai rapid decât în ​​lichide. Acest lucru se datorează faptului că gazele au o densitate mai mică decât lichidele, adică. moleculele de gaz sunt situate la distanțe mari unele de altele. Difuzia are loc și mai lent în solide, deoarece moleculele solidelor sunt chiar mai apropiate unele de altele decât moleculele lichidelor.

În natură, tehnologie, viața de zi cu zi, puteți găsi numeroase fenomene în care se manifestă difuzia: colorare, lipire etc. Difuzia are o mare importanță în viața omului. În special, datorită difuziei, oxigenul intră în corpul uman nu numai prin plămâni, ci și prin piele. Din același motiv, nutrienții trec din intestine în sânge.

Viteza de difuzie depinde nu numai de starea de agregare a substanței, ci și de temperatură.

Dacă pregătiți două vase cu apă și vitriol albastru pentru un experiment de difuzie și puneți unul dintre ele la frigider și lăsați celălalt în cameră, veți constata că la o temperatură mai mare, difuzia se va produce mai repede. Acest lucru se datorează faptului că pe măsură ce temperatura crește, moleculele se mișcă mai repede. Astfel, viteza moleculelor
și temperatura corpului sunt legate.

Cu cât viteza medie de mișcare a moleculelor corpului este mai mare, cu atât temperatura acestuia este mai mare.

3. Fizica moleculară, spre deosebire de mecanică, studiază sistemele (corpurile) formate dintr-un număr mare de particule. Aceste corpuri pot fi diferite state.

Se numesc mărimile care caracterizează starea sistemului (corpului). parametrii de stare. Parametrii stării includ presiunea, volumul, temperatura.

Este posibilă o astfel de stare a sistemului, în care parametrii care îl caracterizează rămân neschimbați pentru un timp arbitrar îndelungat în absența influențelor externe. Această stare se numește echilibru termic.

Deci, volumul, temperatura, presiunea unui lichid dintr-un vas care se află în echilibru termic cu aerul din cameră nu se modifică dacă nu există motive externe pentru aceasta.

4. Starea de echilibru termic a sistemului caracterizează un astfel de parametru ca temperatura. Particularitatea sa este că valoarea temperaturii în toate părțile sistemului, care se află într-o stare de echilibru termic, este aceeași. Daca cobori o lingura de argint (sau o lingura din orice alt metal) intr-un pahar cu apa fierbinte, lingura se va incalzi si apa se va raci. Acest lucru se va întâmpla până când se ajunge la echilibrul termic, la care lingura și apa vor avea aceeași temperatură. În orice caz, dacă luăm două corpuri încălzite diferit și le aducem în contact, atunci corpul mai fierbinte se va răci, iar cel mai rece se va încălzi. După ceva timp, sistemul format din aceste două corpuri va intra în echilibru termic, iar temperatura acestor corpuri va deveni aceeași.

Deci, temperatura lingurii și a apei vor deveni aceeași atunci când vor intra în echilibru termic.

Temperatura este o mărime fizică care caracterizează starea termică a unui corp.

Deci, temperatura apei calde este mai mare decât cea rece; Iarna, temperatura aerului de afară este mai scăzută decât vara.

Unitatea de temperatură este grade Celsius (°C). Se măsoară temperatura termometru.

Dispozitivul unui termometru și, în consecință, metoda de măsurare a temperaturii se bazează pe dependența proprietăților corpurilor de temperatură, în special pe proprietatea corpului de a se extinde atunci când este încălzit. În termometre pot fi folosite diferite corpuri: atât lichide (alcool, mercur), cât și solide (metale) și gazoase. Ei sunt numiti, cunoscuti corpuri termometrice. Un corp termometric (lichid sau gaz) se pune intr-un tub dotat cu cantar, se pune in contact cu corpul a carui temperatura urmeaza a fi masurata.

La construirea scalei, sunt selectate două puncte principale (referință, referință), cărora li se atribuie anumite valori de temperatură, iar intervalul dintre ele este împărțit în mai multe părți. Valoarea fiecărei părți corespunde unității de temperatură de pe această scară.

5. Există diferite scări de temperatură. Una dintre cele mai comune scale în practică este scara Celsius. Principalele puncte ale acestei scale sunt temperatura de topire a gheții și punctul de fierbere al apei la presiunea atmosferică normală (760 mm Hg). Primului punct i s-a atribuit o valoare de 0 °C, iar al doilea - 100 °C. Distanța dintre aceste puncte a fost împărțită în 100 de părți egale și a primit scala Celsius. Unitatea de temperatură pe această scară este de 1°C. Pe lângă scara Celsius, scara de temperatură este utilizată pe scară largă, numită absolut scala de temperatură (termodinamică) sau scala Kelvin. Pentru zero pe această scară, se ia o temperatură de -273 ° C (mai precis -273,15 ° C). Această temperatură se numește zero absolut temperaturile și se notează cu 0 K. Unitatea de măsură a temperaturii este un kelvin (1 K); este egal cu 1 grad Celsius. În consecință, temperatura de topire a gheții pe scara de temperatură absolută este de 273 K (273,15 K), iar punctul de fierbere al apei este de 373 K (373,15 K).

Temperatura pe scara absolută este notată cu litera \(T\). Relația dintre temperatura absolută ​\((T) \) ​ și temperatura Celsius ​\(((t)^\circ) \) ​ se exprimă prin formula:

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

Partea 1

1. Mișcarea browniană a particulelor de vopsea în apă este o consecință a

1) atracția dintre atomi și molecule
2) respingerea dintre atomi și molecule
3) mișcarea haotică și continuă a moleculelor
4) deplasarea straturilor de apă din cauza diferenței de temperatură dintre straturile inferior și superior

2. În care dintre următoarele situații vorbim despre mișcarea browniană?

1) mișcarea aleatorie a particulelor de praf în aer
2) răspândirea mirosurilor
3) mișcarea oscilatorie a particulelor în nodurile rețelei cristaline
4) mișcarea de translație a moleculelor de gaz

3. Ce înseamnă cuvintele: „Moleculele se mișcă aleatoriu”?

A. Nu există o direcție preferată de mișcare a moleculelor.
B. Mișcarea moleculelor nu respectă nicio lege.

Răspuns corect

1) doar A
2) doar B
3) atât A cât și B
4) nici A, nici B

4. Poziția teoriei molecular-cinetice a structurii materiei la care particulele de materie participă la mișcarea haotică continuă se referă la

1) numai pentru gaze
2) numai lichide
3) numai pentru gaze și lichide
4) la gaze, lichide și solide

5. Care (e) poziție (e) teorie molecular-cinetică a structurii materiei confirmă fenomenul de difuzie?

A. Moleculele sunt în mișcare haotică continuă
B. Există goluri între molecule

Răspuns corect

1) doar A
2) doar B
3) atât A cât și B
4) nici A, nici B

6. La aceeași temperatură are loc difuzia în lichide

1) mai rapid decât în ​​solide
2) mai rapid decât în ​​gaze
3) mai lent decât în ​​solide
4) cu aceeași viteză ca la gaze

7. Indicați o pereche de substanțe, a căror viteză de difuzie este cea mai mică, toate celelalte lucruri fiind egale

1) o soluție de sulfat de cupru și apă
2) vapori de eter și aer
3) plăci de fier și aluminiu
4) apă și alcool

8. Apa fierbe și se transformă în abur la 100°C. Viteza medie de mișcare a moleculelor de vapori

1) este egală cu viteza medie de mișcare a moleculelor de apă
2) mai mare decât viteza medie de mișcare a moleculelor de apă
3) mai mică decât viteza medie de mișcare a moleculelor de apă
4) depinde de presiunea atmosferică

9. Mișcarea termică a moleculelor

1) se oprește la 0 °С
2) se oprește la 100 °C
3) continuu
4) are o anumită direcție

10. Apa se încălzește de la temperatura camerei la 80°C. Ce se întâmplă cu viteza medie a moleculelor de apă?

1) scade
2) crește
3) nu se schimbă
4) mai întâi crește, iar pornind de la o anumită valoare a temperaturii, rămâne neschimbată

11. Un pahar cu apă este pe masă într-o cameră caldă, celălalt este în frigider. Viteza medie a moleculelor de apă dintr-un pahar într-un frigider

1) este egală cu viteza medie de mișcare a moleculelor de apă într-un pahar stând pe o masă
2) mai mult decât viteza medie de mișcare a moleculelor de apă într-un pahar stând pe o masă
3) mai mică decât viteza medie de mișcare a moleculelor de apă într-un pahar stând pe o masă
4) egal cu zero

12. Din lista de afirmații de mai jos, alegeți cele două corecte și scrieți-le numerele în tabel

1) mișcarea termică a moleculelor are loc numai la o temperatură mai mare de 0 ° C
2) difuzia în solide este imposibilă
3) forțele de atracție și de respingere acționează simultan între molecule
4) o moleculă este cea mai mică particulă a unei substanțe
5) viteza de difuzie crește odată cu creșterea temperaturii

13. La cabinetul de fizică a fost adus un tampon de vată înmuiat în parfum și un vas în care a fost turnată o soluție de sulfat de cupru (o soluție albastră), iar deasupra a fost turnată cu grijă apă (Fig. 1). S-a observat că mirosul de parfum s-a răspândit în volumul întregului cabinet în câteva minute, în timp ce limita dintre cele două lichide din vas a dispărut abia după două săptămâni (Fig. 2).

Alegeți din lista propusă două afirmații care corespund rezultatelor observațiilor experimentale. Enumerați numerele lor.

1) Procesul de difuzie poate fi observat în gaze și lichide.
2) Viteza de difuzie depinde de temperatura substanței.
3) Viteza de difuzie depinde de starea agregată a substanței.
4) Viteza de difuzie depinde de tipul de lichide.
5) În solide, viteza de difuzie este cea mai mică.

Răspunsuri

Toate moleculele oricărei substanțe se mișcă continuu și aleatoriu (haotic).

Mișcarea moleculelor în diferite corpuri are loc în moduri diferite.
Moleculele de gaz se mișcă aleatoriu la viteze mari (sute de m/s) pe tot volumul de gaz. Ciocnindu-se, acestea sară unele de altele, schimbând amploarea și direcția vitezelor.
Moleculele lichide oscilează în jurul pozițiilor de echilibru (pentru că sunt situate aproape una de cealaltă) și, relativ rar, sar dintr-o poziție de echilibru în alta. Mișcarea moleculelor în lichide este mai puțin liberă decât în ​​gaze, dar mai liberă decât în ​​solide.
În solide, particulele oscilează în jurul poziției de echilibru.
Pe măsură ce temperatura crește, viteza particulelor crește, astfel încât mișcarea haotică a particulelor este de obicei numită termică.

MIȘCARE BROWNIANĂ

Dovada mișcării termice a moleculelor.
Mișcarea browniană a fost descoperită de botanistul englez Robert Brown (1773-1858).

Dacă cele mai mici granule ale unei substanțe sunt pulverizate pe suprafața unui lichid,
vor continua să se miște.

Aceste particule browniene se mișcă sub influența impactului moleculelor lichide. Deoarece Deoarece mișcarea termică a moleculelor este o mișcare continuă și aleatorie, atunci viteza de mișcare a particulelor browniene se va schimba aleatoriu în mărime și direcție.
Mișcarea browniană este eternă și nu se oprește niciodată.

Uită-te la raftul de cărți!

LUCRARE DE LABORATOR LA ACASĂ

1. Luați trei pahare. Turnați apă clocotită în primul, apă caldă în al doilea și apă rece în al treilea.
Aruncați un vârf de ceai granulat în fiecare pahar. Ce ai observat?

2. Luați o sticlă de plastic goală, după ce o răciți, coborâți gâtul într-un pahar cu apă și apucați sticla cu palmele, dar nu apăsați. Urmăriți câteva minute.

3. Pe gâtul aceleiași, dar din nou, sticla răcită, puneți un dop de plută răsturnat înmuiat în apă și, de asemenea, strângeți-l cu palmele calde. Urmăriți câteva minute.

4. Turnați apă într-un vas puțin adânc la o înălțime de 1 - 1,5 cm, puneți în el un pahar răsturnat și preîncălzit cu apă fierbinte. Urmăriți câteva minute.

Aștept un raport cu explicații despre ceea ce am văzut. Cine este primul?

TEMPERATURA

O valoare care caracterizează starea termică a corpului sau, altfel, o măsură a „încălzirii” corpului.
Cu cât temperatura unui corp este mai mare, cu atât atomii și moleculele sale au în medie mai multă energie.

Instrumentele folosite pentru măsurarea temperaturii se numesc termometre.

Principiul măsurării temperaturii.

Temperatura nu se măsoară direct! Valoarea măsurată depinde de temperatură!
În termometrele moderne pentru lichide, acesta este volumul de alcool sau mercur (în termoscopul lui Galileo, volumul de gaz). Termometrul își măsoară propria temperatură! Și, dacă vrem să măsurăm temperatura unui alt corp cu un termometru, trebuie să așteptăm ceva timp până când temperaturile corpului și ale termometrului sunt egale, adică. echilibrul termic va veni între termometru și corp.
Aceasta este legea echilibrului termic:
pentru orice grup de corpuri izolate, după un timp, temperaturile devin aceleași,
acestea. apare echilibrul termic

...

AVEȚI O EXPERIENȚĂ ACASA

Luați trei lighe cu apă: unul cu apă foarte fierbinte, altul cu apă moderat caldă și al treilea cu apă foarte rece. Acum coborâți scurt mâna stângă într-un vas cu apă fierbinte și mâna dreaptă în apă rece. După câteva minute, scoateți mâinile din apă caldă și rece și lăsați-le într-un vas cu apă caldă. Acum întreabă fiecare mână ce îți „spune” despre temperatura apei?

TERMOMETR - DIY

Luați o fiolă mică de sticlă (în farmacii se vând, de exemplu, verde strălucitor în astfel de flacoane), un dop (de preferință cauciuc) și un tub subțire transparent (puteți lua o tijă transparentă goală dintr-un pix).
Faceți o gaură în dop și închideți flaconul. Luați o picătură de apă colorată în tub și introduceți tija în dop. Sigilați bine spațiul dintre plută și tijă.
Termometrul este gata.
Acum este necesar să-l calibrați, adică. face o scară.
Este clar că atunci când aerul din bulă este încălzit, se va extinde și o picătură de lichid se va ridica în tub. Sarcina ta este să marcați pe tija sau pe cartonul atașat acesteia diviziunile corespunzătoare diferitelor temperaturi.
Pentru absolvire, puteți lua un alt termometru gata făcut și puteți coborî ambele termometre într-un pahar cu apă caldă. Citirile termometrului trebuie să se potrivească. Prin urmare, dacă termometrul finit arată o temperatură de, de exemplu, 40 de grade, puteți marca în siguranță 40 pe tija termometrului dvs. în locul în care se află picătura de lichid. Apa din pahar se va răci și veți putea marca astfel scala de măsurare.
Puteți face un termometru umplându-l complet cu lichid.

Și este posibil într-un alt mod:

Faceți o gaură în capacul unei sticle de plastic și introduceți un tub subțire de plastic.
Umpleți parțial sticla cu apă și fixați-o pe perete. Marcați scala de temperatură la capătul liber al tubului. Puteți calibra cântarul folosind un termometru de cameră convențional.
Când temperatura din cameră se schimbă, apa se va extinde sau se va contracta, iar nivelul apei din tub se va „târâi” de-a lungul scalei.

Și puteți vedea cum funcționează termometrul!
Luați sticla cu mâinile și încălziți-o.
Ce s-a întâmplat cu nivelul apei din tub?

SCALA DE TEMPERATURĂ

Scara Celsius - introdusă de fizicianul suedez A. Celsius în 1742. Denumire: C. Există atât temperaturi pozitive, cât și negative pe scară. Puncte de referință: 0C - temperatura de topire a gheții, 100C - punctul de fierbere al apei.

Scara Fahrenheit a fost introdusă de Fahrenheit, un suflant olandez de sticlă, în 1724. Denumire: F. Există atât temperaturi pozitive, cât și negative pe scară. Puncte de referință: 32F este temperatura de topire a gheții, 212F este punctul de fierbere al apei.

Scala Réaumur a fost introdusă de fizicianul francez Réaumur în 1726. Denumire: R. Există atât temperaturi pozitive, cât și negative pe scară. Puncte de referință: 0R - temperatura de topire a gheții, 80R - punctul de fierbere al apei.

Scara Kelvin a fost introdusă de fizicianul englez Thomson (Lord Kelvin) în 1848. Denumire: K. Există doar temperaturi pozitive pe scară. Puncte de referință: 0K - zero absolut, 273K - temperatura de topire a gheții. T = t + 273

TERMOSCOP

Primul dispozitiv pentru determinarea temperaturii a fost inventat de Galileo în 1592. O sticlă mică de sticlă a fost lipită la un tub subțire cu un capăt deschis.

Balonul a fost încălzit manual și capătul tubului a fost scufundat într-un vas cu apă. Balonul a fost răcit la temperatura ambiantă și nivelul apei din tub a crescut. Acestea. prin modificarea volumului de gaz din vas, a fost posibil să se judece schimbarea temperaturii. Nu exista încă o scară numerică aici, așa că un astfel de instrument a fost numit termoscop. Scala de măsurare a apărut abia după 150 de ani!

ȘTII

Cea mai ridicată temperatură de pe Pământ înregistrată în Libia în 1922 este de +57,80C;
cea mai scăzută temperatură înregistrată pe Pământ este de -89,20C;
deasupra capului unei persoane, temperatura este mai mare decât temperatura ambiantă cu 1 - 1,50С; temperatura medie a animalelor: cai - 380C, oaie - 400C, pui - 410C,
temperatura în centrul Pământului - 200000С;
temperatura la suprafața Soarelui - 6000 K, în centru - 20 de milioane de grade.

Care este temperatura din interiorul Pământului?
Anterior s-au făcut diverse ipoteze ipotetice și s-au făcut calcule, conform cărora temperatura la o adâncime de 15 km era de 100...400°C. Acum Fântâna Superadâncă Kola,
care a trecut de marcajul de 12 km, a dat un răspuns exact la întrebarea pusă. Inițial (până la 3 km), temperatura a crescut cu 1° la fiecare 100 m de penetrare, apoi această creștere a fost de 2,5° pentru fiecare nou 100 m. La o adâncime de 10 km, temperatura interiorului Pământului s-a dovedit a fi 180°C!
Știință și viață

Până la sfârșitul secolului al XVIII-lea, numărul scalelor de temperatură inventate a ajuns la două duzini.

Exploratorii polari italieni, care au făcut o expediție în Antarctica, s-au confruntat cu un mister uimitor. În apropiere de Golful Ingle, au descoperit un defileu de gheață, unde vânturi super rapide și super reci sufla constant. Un curent de aer cu o temperatură de minus 90 de grade se repezi cu o viteză de 200 km pe oră. Nu este surprinzător că acest defileu a fost numit „porțile iadului” - nimeni nu poate fi acolo fără riscuri pentru viață mai mult de un minut: vântul poartă particule de gheață cu atâta forță încât rupe instantaneu hainele în bucăți.

Ne rupem capul?

Sarcini dificile

1. Cum se măsoară temperatura corpului unei furnici cu un termometru convențional?

2. Există termometre care folosesc apă. De ce sunt astfel de termometre de apă incomode pentru măsurarea temperaturilor apropiate de punctul de îngheț al apei?

Astept un raspuns (la lectie sau prin posta)!

ȘTII CĂ?

De fapt, astronomul și fizicianul suedez Celsius a propus o scară în care punctul de fierbere al apei era indicat cu cifra 0, iar punctul de topire al gheții cu cifra 100! „Dar iarna nu vor fi numere negative!” Celsius îi plăcea să spună. Dar apoi cântarul a fost „întors”.

· O temperatură de -40 de grade Celsius este exact egală cu o temperatură de -40 de grade Fahrenheit. Aceasta este singura temperatură la care converg aceste două scări.

La un moment dat, în laboratoarele fizice, au folosit așa-numitul termometru de greutate pentru a măsura temperatura. Era format dintr-o bilă goală de platină umplută cu mercur, care avea o gaură capilară. Schimbarea temperaturii a fost judecată după cantitatea de mercur care curge din gaură.

Se pare că există un termometru plat. Aceasta este o „bucată de hârtie” care este plasată pe fruntea pacientului. La temperaturi ridicate, „hârtia” devine roșie.

Simțurile noastre, de obicei fiabile, pot eșua în determinarea temperaturii.De exemplu, există o experiență când o mână este scufundată în apă fierbinte și cealaltă în apă rece. Dacă, după ceva timp, ambele mâini sunt scufundate în apă caldă, atunci mâna care a fost anterior în apă fierbinte se va simți rece, iar mâna care a fost în apă rece se va simți fierbinte!

Conceptul de temperatură nu este aplicabil unei singure molecule. Se poate vorbi despre temperatură numai dacă există un set suficient de mare de particule.

Cel mai adesea, fizicienii măsoară temperatura pe scara Kelvin: 0 grade Celsius = 273 grade Kelvin!

Cea mai ridicată temperatură.

A fost obținut în centrul exploziei unei bombe termonucleare - aproximativ 300...400 milioane °C. Temperatura maximă atinsă în cursul unei reacții termonucleare controlate la instalația de testare a fuziunii TOKAMAK de la Princeton Plasma Physics Laboratory, SUA, în iunie 1986, este de 200 milioane °C.

Cea mai scăzută temperatură.

Zero absolut pe scara Kelvin (0 K) corespunde la -273,15 ° Celsius sau -459,67 ° Fahrenheit. Cea mai scăzută temperatură, 2 10–9 K (două miliarde de grade) peste zero absolut, a fost atinsă într-un criostat cu demagnetizare nucleară în două etape la Laboratorul de temperatură joasă al Universității de Tehnologie din Helsinki, Finlanda, de către un grup de oameni de știință conduși de profesorul Olli Lounasmaa (n. 1930. ), care a fost anunțat în octombrie 1989.

Cel mai mic termometru din toate timpurile.

Dr. Frederick Sachs, biofizician la Universitatea de Stat din New York, Buffalo, SUA, a proiectat un microtermometru pentru a măsura temperatura celulelor vii individuale. Diametrul vârfului termometrului este de 1 micron, adică. 1/50 din diametrul unui păr uman.