물리적 세계의 사건은 떼려야 뗄 수 없는 관계에 있습니다.온도 변화. 모든 사람은 얼음이 차갑고 끓는 물이 타는 것을 깨닫는 어린 시절에 그녀를 알게됩니다. 동시에 온도 변화의 과정이 순간적으로 일어나지 않는다는 것을 이해하게 됩니다. 나중에 학교에서 학생은 열 운동과 관련된 것이 무엇인지 배웁니다. 그리고 온도와 관련된 프로세스, 물리학의 전체 섹션이 할당됩니다.
온도란?
이 과학적 개념은 평범한 것을 대체하기 위해 도입되었습니다.자귀. 뜨겁다, 차갑다, 따뜻하다와 같은 단어는 일상 생활에서 끊임없이 나타납니다. 그들은 모두 체온의 정도에 대해 이야기합니다. 이것이 물리학에서 정의되는 방식이며, 스칼라 수량이라는 추가 사항만 추가됩니다. 결국 온도에는 방향이 없고 수치만 있을 뿐입니다.
국제 단위계(SI)에서 온도섭씨(ºС)로 측정됩니다. 그러나 열 현상을 설명하는 많은 공식에서 켈빈(K)으로 변환해야 합니다. 이를 위해 T = t + 273이라는 간단한 공식이 있습니다. T는 켈빈 단위의 온도이고 t는 섭씨 단위입니다. 켈빈 척도는 절대 영도의 개념과 관련이 있습니다.
몇 가지 더 많은 온도 척도가 있습니다.예를 들어 유럽과 미국에서는 화씨(F)가 사용됩니다. 따라서 섭씨로 기록할 수 있어야 합니다. 이렇게하려면 F의 판독 값에서 32를 빼고 1.8로 나누어야합니다.
가정 실험
설명에서는 온도, 열 운동과 같은 개념을 알아야 합니다. 그리고 이 실험을 수행하는 것은 쉽습니다.
그를 위해 세 개의 용기를 가져 가야합니다.그들은 당신의 손에 쉽게 맞을 만큼 충분히 커야 합니다. 온도가 다른 물로 채우십시오. 처음에는 매우 추울 것입니다. 두 번째 - 워밍업. 손을 잡을 수있는 세 번째 물에 뜨거운 물을 붓습니다.
이제 경험 그 자체. 차가운 물이 담긴 용기에 왼손을 담그고 가장 뜨거운 물에 오른손을 담그십시오. 몇 분 정도 기다리십시오. 그것들을 꺼내 즉시 따뜻한 물이 담긴 용기에 담그십시오.
결과는 예상치 못한 것입니다.왼손은 물이 따뜻함을 느끼고 오른손은 찬 물을 느낍니다. 이것은 손이 처음에 잠긴 액체와 열 평형이 먼저 설정된다는 사실 때문입니다. 그러면 이 균형이 크게 깨집니다.
분자 운동 이론의 기본 원리
모든 열 현상을 설명합니다. 그리고 이러한 진술은 매우 간단합니다. 따라서 열 운동에 대해 말할 때 이러한 조항을 알아야 합니다.
첫 번째:물질은 서로 일정 거리에 위치한 가장 작은 입자에 의해 형성됩니다. 또한 이러한 입자는 분자와 원자 모두일 수 있습니다. 그리고 그들 사이의 거리는 입자 크기보다 몇 배 더 큽니다.
둘째, 모든 물질에서 분자의 열 운동이 관찰되며 멈추지 않습니다. 이 경우 입자는 무작위로(무질서하게) 움직입니다.
세 번째: 입자는 서로 상호 작용합니다. 이 작용은 인력과 반발력 때문입니다. 값은 입자 사이의 거리에 따라 다릅니다.
ICB 1차 제공 확인
몸이 입자로 이루어져 있다는 증거,그 사이에 틈이 있으면 열팽창이 작용합니다. 따라서 몸이 뜨거워지면 크기가 커집니다. 이것은 서로 입자를 제거하기 때문에 발생합니다.
위의 또 다른 확인은확산. 즉, 한 물질의 분자가 다른 물질의 입자 사이에 침투하는 것입니다. 더욱이, 이 운동은 상호 작용하는 것으로 밝혀졌습니다. 확산은 분자가 더 멀리 떨어져 있을수록 더 빨리 일어납니다. 따라서 가스에서 상호 침투는 액체보다 훨씬 빠르게 발생합니다. 그리고 고체에서 확산은 몇 년이 걸립니다.
그건 그렇고, 후자의 과정은 또한 열 운동을 설명합니다. 결국, 외부의 간섭없이 물질이 서로 침투하는 것이 발생합니다. 그러나 그것은 몸을 가열함으로써 가속화될 수 있습니다.
ICB 2차 규정 확인
있다는 분명한 증거열 운동은 입자의 브라운 운동입니다. 부유 입자, 즉 물질의 분자보다 훨씬 큰 입자에 대해 고려됩니다. 이러한 입자는 먼지나 알갱이가 될 수 있습니다. 그리고 그들은 물이나 가스에 넣어야합니다.
가중치의 불규칙한 움직임의 원인분자가 모든면에서 작용한다는 사실에서 입자. 그들의 행동은 불규칙합니다. 매 순간에 미치는 영향의 크기는 다릅니다. 따라서 결과적인 힘은 한 방향으로 또는 다른 방향으로 향하게 됩니다.
분자의 열 운동 속도에 대해 이야기하면 제곱 평균 제곱근이라는 특별한 이름이 있습니다. 다음 공식을 사용하여 계산할 수 있습니다.
v = √ [(3kT) / m0].
그것에서 T는 켈빈의 온도, m0 한 분자의 질량, k는 볼츠만 상수(k = 1.38 * 10-23 J / K).
ICB 제3조의 확인
입자는 끌어당기고 밀어냅니다. 열 운동과 관련된 많은 과정을 설명할 때 이 지식이 중요합니다.
결국, 상호 작용의 힘은 집합체에 달려 있습니다.물질의 상태. 따라서 가스에는 입자가 너무 많이 제거되어 효과가 나타나지 않기 때문에 실제로 가스가 없습니다. 액체와 고체에서 그것들은 인지할 수 있고 물질의 부피를 보존합니다. 후자에서는 모양 유지도 보장합니다.
끌어당기는 힘의 존재 증명반발력은 물체가 변형되는 동안 탄성력이 나타나는 현상입니다. 따라서 신장되면 분자 사이의 인력이 증가하고 압축하면 반발력이 증가합니다. 그러나 두 경우 모두 몸을 원래 모양으로 되돌립니다.
열 운동의 평균 에너지
MKT의 기본 방정식에서 다음과 같이 작성할 수 있습니다.
(pV) / N = (2E) / 3.
이 공식에서 p는 압력, V는 부피, N은 분자 수, E는 평균 운동 에너지입니다.
반면에 이 방정식은 다음과 같이 쓸 수 있습니다.
(pV) / N = kT.
그것들을 결합하면 다음과 같은 평등을 얻습니다.
(2E) / 3 = kT.
그것으로부터 분자의 평균 운동 에너지에 대한 다음 공식을 따릅니다.
E = (3kT) / 2.
이로부터 에너지는 에 비례함을 알 수 있다.물질의 온도. 즉, 후자가 상승하면 입자가 더 빠르게 움직입니다. 이것은 절대 영도 이외의 온도가 존재하는 한 존재하는 열 운동의 본질입니다.
