Презентация по физике "Тепловые явления. Температура"

Тепловые явления. Температура

Повторение

• Что такое диффузия?
• Одинаково ли протекает диффузия в газах, жидкостях, твердых телах?
• Что вы знаете о молекулах одного и того же вещества?
• Какие три состояния вещества вы знаете?
• Имеются ли различия между молекулами льда, воды, водяного пара?
• Как расположены и как движутся молекулы газа, жидкости, твердого тела?

Тепловые явления

- физические явления, которые связаны с нагреванием и охлаждением тел.

Нагревание и охлаждение, испарение и кипение, плавление и отвердевание, конденсация — все это примеры тепловых явлений.

«Тепло» или «холодно»

• Ощущение тепла или холода – субъективный фактор!

Эксперимент:

• Дотроньтесь левой рукой до деревянного предмета, правой – до металлического.
• Опишите свои ощущения.
• Все предметы в классе находятся при одинаковой температуре!

ВЫВОД: С помощью ощущений судить о температуре невозможно!

Термометр – прибор для объективной оценки температуры

Жидкостный термометр

Механический термометр

Электрический термометр

Пер­вый тер­мо­метр (точ­нее, его ана­лог) изобрёл Га­лилео Га­ли­лей . Изоб­ре­те­ние Га­ли­лея, ко­то­рое он пред­ста­вил своим сту­ден­там на лекци­ях в уни­вер­си­те­те в конце XVI века (1597 г.), было на­зва­но  тер­мо­ско­пом .

Опыт Га­ли­лея со­сто­ял в сле­ду­ющем: он взял колбу с длин­ной нож­кой и на­пол­нил её водой. Затем взял ста­кан с водой и пе­ре­вер­нул колбу нож­кой вниз, по­ста­вив в ста­кан. Часть воды, есте­ствен­но, вы­ли­лась, од­на­ко, в ре­зуль­та­те, в ножке остал­ся опре­де­лён­ный уро­вень воды. Если те­перь на­гре­вать колбу (в ко­то­рой на­хо­дит­ся воз­дух), то уро­вень воды будет опус­кать­ся, а если охла­ждать, то, на­о­бо­рот, по­вы­шать­ся. Это свя­за­но с тем, что при на­гре­ва­нии ве­ще­ства (в част­но­сти, воз­дух) имеют свой­ство рас­ши­рять­ся, а при охла­жде­нии – на­о­бо­рот, сужать­ся (имен­но по­это­му рель­сы де­ла­ют не сплош­ны­ми, а про­во­да между стол­ба­ми ино­гда немно­го про­ви­са­ют).

Температурные шкалы

• Шкала Цельсия – шкала температур, в которой 0°С соответствует температуре замерзания воды, а 100°С — точка ее кипения.
• В некоторых странах (США, Великобритания) используют шкалу Фаренгейта . За 100° по Фаренгейту принята температура человеческого тела. (Чтобы перевести температуру по шкале Цельсия в температуру по шкале Фаренгейта, необходимо умножить температуру по Цельсию на 9, разделить на 5 и прибавить 32. Чтобы сделать обратный переход, из температуры по Фаренгейту необходимо вычесть 32, умножить остаток на 5 и разделить на 9)
• 20°С = 20*9/5 + 32 = 68°F

Температурные шкалы

• Температурная шкала Реомюра . При 0° по Реомюру замерзает винный спирт. Градус Реомюра равен 5/4 градуса Цельсия.
• В физике и астрофизике часто используют еще одну шкалу — шкалу Кельвина . В ней за 0 принята самая низкая температура в природе ( абсолютный нуль ). Она соответствует −273°С.

Важно!

Любое измерение температуры требует времени для того, чтобы термометр мог войти в состояние теплового равновесия с телом, температуру которого мы измеряем.

Термометр показывает собственную температуру, которая в состоянии теплового равновесия равна температуре тела.

• Ответить на вопрос, что такое теплота, удалось не сразу. Лишь в XVIII веке стало ясно, что все тела состоят из молекул, что молекулы движутся и взаимодействуют друг с другом. Тогда ученые поняли, что теплота связана со скоростью движения молекул. При нагревании тел скорость молекул увеличивается, а при охлаждении — уменьшается.

• Температура – это физическая характеристика состояния вещества, определяемая средней кинетической энергией хаотичного движения частиц.
• С ростом температуры растет их средняя кинетическая энергия.
• Тепловое движение - это беспорядочное движение частиц, из которых состоит тело.
• Тепловое движение:

• Никогда не прекращается
• Может менять интенсивность
• Траектория частицы – ломаная линия

Броуновское движение

Является следствием и доказательством существования теплового движения. Не стоит объединять эти два вида явлений.

БРОУНОВСКОЕ ДВИЖЕНИЕ  – видимое в микроскоп хаотическое перемещение очень малых частиц вещества под действием ударов молекул.

Названо в честь английского ученого Броуна, который в 1827 проводил исследования пыльцы растений. Он увидел, что мельчайшие твердые крупинки, которые едва можно было разглядеть в капле воды, непрерывно дрожат и передвигаются с места на место. Он установил, что эти движения, по его словам, «не связаны ни с потоками в жидкости, ни с ее постепенным испарением, а присущи самим частичкам».

Броуновской частицей могут быть воздушный пузырек, пылинка, соринка и капля масла, плавающие в воде. Молекулы растворителя (вода) двигаются хаотично, сталкиваются с частицей, которая двигается в ту сторону, с которой больше молекул ударило.  

Спасибо за внимание!