Содержание
Температура, давление и плотность
Движение - основа всего
"Человек - это способ молекул перемещать себя в пространстве"
Температу́ра — физическая величина, количественно выражающая интуитивное понятие о различной степени нагретости тел.
Когда мы говорим о температуре, мы имеем ввиду степень нагретости чего-либо. На уровне ощущений мы воспринимаем высокую температуру как “горячо”, а низкую как “холодно”.
Но что такое температура на самом деле?
Если заглянуть внутрь горячего вещества, а затем его остудить и глянуть снова, то главное отличие, которое сразу бросится в глаза - это разная скорость (интенсивность) движения частиц.
В более нагретом веществе молекулы и атомы движутся значительно быстрее, чем в менее нагретом. Чем выше температура - тем быстрее и хаотичнее это движение. В нагреваемом веществе молекулы начинают двигаться всё быстрее, они сталкиваются друг с другом. Это похоже на прыгающие по закрытой комнате теннисные мячики.
То, что мы субъективно ощущаем своими грубыми органами чувств как “горячо” - это на самом деле сумма одновременных ударов всех этих “теннисных мячиков”. Чем быстрее летит мячик, тем больнее он бьёт.
Но что такое температура на самом деле?
Если заглянуть внутрь горячего вещества, а затем его остудить и глянуть снова, то главное отличие, которое сразу бросится в глаза - это разная скорость (интенсивность) движения частиц.
В более нагретом веществе молекулы и атомы движутся значительно быстрее, чем в менее нагретом. Чем выше температура - тем быстрее и хаотичнее это движение. В нагреваемом веществе молекулы начинают двигаться всё быстрее, они сталкиваются друг с другом. Это похоже на прыгающие по закрытой комнате теннисные мячики.
То, что мы субъективно ощущаем своими грубыми органами чувств как “горячо” - это на самом деле сумма одновременных ударов всех этих “теннисных мячиков”. Чем быстрее летит мячик, тем больнее он бьёт.
Рис.2 - Зависимость скорости движения частиц от температуры
Интенсивность и хаотичность движения атомов и молекул вещества - это два параметра, которые значительно меняются с повышением или понижением температуры. Но температуру можно ощутить не только как "суммарную силу удара всех молекул".
Значение температуры может меняться от точки к точке. Если нагревать один из концов стального стержня, другой его конец довольно долго будет оставаться холодным. Тепло передаётся от одного конца стержня к другому не мгновенно, а путём процесса постепенного его переноса, называемого теплопроводностью.
Теплопроводность - это по своей сути процесс усреднения скорости движения всех частиц в веществе. Если совсем упростить этот процесс, то можно представить два бильярдных шара, катящихся с разной скоростью по поверхности стола.
Теплопроводность - это по своей сути процесс усреднения скорости движения всех частиц в веществе. Если совсем упростить этот процесс, то можно представить два бильярдных шара, катящихся с разной скоростью по поверхности стола.
Рис.2 - Зависимость скорости движения частиц от температуры
Когда они столкнутся, более быстро движущийся шар ускорит более медленный, а сам замедлится. Примерно тоже самое происходит в нагреваемом веществе. Более быстрые его молекулы сталкиваются с менее быстрыми, скорость их движения усредняется, и тем самым температура постепенно выравнивается по всему объёму.
Существует ещё один способ передавать температуру - это излучение её путём испускания квантов света - фотонов. Или, попросту говоря, свечение. Но этот механизм требует погружения сразу в несколько разделов физики, поэтому пока, не вдаваясь в подробности, просто запомним, что это возможно.
Температура тела - это характеристика того, с какой средней скоростью движутся частицы тела.
Существует ещё один способ передавать температуру - это излучение её путём испускания квантов света - фотонов. Или, попросту говоря, свечение. Но этот механизм требует погружения сразу в несколько разделов физики, поэтому пока, не вдаваясь в подробности, просто запомним, что это возможно.
Температура тела - это характеристика того, с какой средней скоростью движутся частицы тела.
- 10-8 см.размер атома
- 10-24 г.масса атома
- 99.9%атома - это пустое пространство
Ещё одна характеристика вещества, зависящая от скорости и хаотичности движения частиц внутри - это давление.
Если высокая температура - это суммарная “боль”, которую мы чувствуем от удара молекул, врезающихся на высокой скорости в наше тело, то давление - это сила, с которой все эти молекулы на него воздействуют.
Давайте вернёмся к комнате с беспорядочно летающими по ней теннисными мячиками.
Представим, что эта комната небольших размеров и мячиков в ней столько, что вы решили бы, что их “много”. Они по прежнему быстро и беспорядочно летают по комнате, сталкиваются друг с другом и ударяются о стены помещения.
Удар одного мячика не окажет на стену никакого влияния. Но что, если посчитать суммарную силу удара ВСЕХ одновременно ударяющихся о стену мячиков? Гораздо ощутимее. Но еще слишком мало, чтобы причинить стене вред.
А если вообще все мячики в комнате одновременно ударятся об одну из стен? Или, например, только о небольшой её участок? Стена может не выдержать. Это и есть давление.
Давайте вернёмся к комнате с беспорядочно летающими по ней теннисными мячиками.
Представим, что эта комната небольших размеров и мячиков в ней столько, что вы решили бы, что их “много”. Они по прежнему быстро и беспорядочно летают по комнате, сталкиваются друг с другом и ударяются о стены помещения.
Удар одного мячика не окажет на стену никакого влияния. Но что, если посчитать суммарную силу удара ВСЕХ одновременно ударяющихся о стену мячиков? Гораздо ощутимее. Но еще слишком мало, чтобы причинить стене вред.
А если вообще все мячики в комнате одновременно ударятся об одну из стен? Или, например, только о небольшой её участок? Стена может не выдержать. Это и есть давление.
Рис.2 - Зависимость скорости движения частиц от температуры
Давление — это суммарная сила, действующая на единицу площади поверхности.
В случае с давлением внутри вещества, оно зависит от:
Температура и давление - две характеристики вещества, связанные с его молекулярным устройством.
Поговорим ещё о двух: массе и плотности
В случае с давлением внутри вещества, оно зависит от:
- скорости движущихся частиц (или как мы скажем через несколько уроков, из кинетической энергии)
- количества этих частиц в единице объёма (их плотности)
- и площади поверхности контакта (какого размер "стена", о которую ударяются "теннисные мячики")
Температура и давление - две характеристики вещества, связанные с его молекулярным устройством.
Поговорим ещё о двух: массе и плотности
*Кстати, название компании и поисковика Google - это искаженное написание слова «гугол», которое используется для обозначения числа со 100 нулями. А само слово придумал американский математик Эдвард Казнер во время прогулки по парку с двумя своими племянниками. Он обсуждал с ними большие числа, и в ходе разговора зашла речь о числе со ста нулями, у которого не было собственного названия. Один из племянников предложил назвать это число «гугол».
назад
Оглавление
далее
Молекула
- Антон ГлазкоFounder eye-q.ru
© All Rights Reserved.
eye-q.ru