Тепловий стан. Рух молекул.

Температура. Термометри

Фізика · 8 клас · опорні рисунки до уроку

Презентація для сайту: www.shelita.info

Речовина складається з частинок, що рухаються

Тверде тіло

коливаються біля положень рівноваги

Рідина

коливаються і перескакують між сусідами

Газ

рухаються вільно і хаотично

Дифузія — доказ руху молекул

• Речовини самі перемішуються, бо частинки рухаються.
• Запах у кімнаті, чай у воді, засолювання овочів.
• Що вища температура — то швидша дифузія.

Швидкість дифузії — «індикатор» швидкості руху молекул.

Броунівський рух

• Дрібні частинки у рідині рухаються безперервно й хаотично.
• Причина — нескомпенсовані удари молекул з різних боків.
• Рух не припиняється ніколи й посилюється з нагріванням.

Тепловий рух частинок є завжди — і вдень, і вночі.

Чим тепліше тіло — тим швидші його частинки

• У холодній воді молекули рухаються повільніше.
• У гарячій — швидше: більша кінетична енергія.
• Нагрівання не додає частинок, а прискорює наявні.

Температура — міра середньої кінетичної енергії руху частинок.

Тепловий стан тіла

• Тіла бувають теплішими або холоднішими — це їхній тепловий стан.
• Тепловий стан залежить від руху частинок усередині тіла.
• Дотик — ненадійний спосіб оцінки: відчуття оманливі.

Щоб порівнювати тепловий стан, потрібна фізична величина — температура.

Чому відчуттям не можна довіряти

Дослід: ліву руку занурюємо в холодну воду, праву — в гарячу, а потім обидві — у теплу. Ліва рука відчує тепло, права — холод.

Отже, за власними відчуттями тепловий стан тіла визначити однозначно не можна.

Тому температуру вимірюють термометром: прилад має досягти теплової рівноваги з тілом, а на це потрібен час.

Термометр і принцип його дії

• Дія ґрунтується на властивості тіл змінюватися під час нагрівання (розширення рідини, зміна опору, тиску).
• Головні частини: резервуар з рідиною, капілярна трубка, шкала.
• Ціна поділки — значення однієї найменшої поділки шкали.
• Термометр показує власну температуру — тому потрібен тепловий контакт із тілом.

Правила: занурити резервуар повністю, зачекати, зчитувати на рівні очей, не виймаючи з середовища.

Види термометрів за принципом дії

Рідинний

розширення рідини у трубці

Біметалевий

згинання пластини з двох металів

Електронний

зміна опору датчика

Рідинно-кристалічний

зміна кольору кристалів

Усі термометри використовують властивість тіл змінюватися під час нагрівання.

Види термометрів

Лабораторний

досліди в кабінеті фізики

Віконний

температура надворі

Кімнатний

температура в приміщенні

Водний

температура води

Кулінарний

температура страв

Побутові термометри різняться призначенням, діапазоном вимірювання та ціною поділки.

Градуювання термометра: шкала Цельсія

1

Термометр опускають у лід, що тане; після теплової рівноваги ставлять позначку 0 °C.

2

Термометр уміщують у пару киплячої води за нормального атмосферного тиску — позначка 100 °C.

3

Відстань між позначками ділять на 100 рівних частин — стоградусна шкала (Centigrad).

Одиниця вимірювання — градус Цельсія (°C); температуру позначають літерою t.

Шкалу зі 100 поділками між таненням льоду та кипінням води запропонував Андерс Цельсій.

Температура — фізична величина

Позначення

t — за шкалою Цельсія

T — за шкалою Кельвіна

Одиниці

1 °C — градус Цельсія

1 К — кельвін (СІ)

Зв'язок шкал

T = t + 273

t = T − 273

Опорні точки: танення льоду 0 °C (273 К) · кипіння води 100 °C (373 К) · абсолютний нуль −273 °C (0 К)

За абсолютного нуля тепловий рух частинок припиняється — нижчої температури не буває.

Підсумок уроку

1

Тепловий стан тіла визначається рухом його частинок.

2

Дифузія і броунівський рух доводять безперервний рух молекул.

3

Що вища температура — то більша середня кінетична енергія частинок.

4

Температуру вимірюють термометром: t (°C) і T (К), T = t + 273.