რა ტემპერატურაზე ჩერდება მოლეკულების თერმული მოძრაობა? აბსოლუტური ნულოვანი ტემპერატურა არის წერტილი, სადაც მოლეკულური მოძრაობა ჩერდება.

გვერდი 1

ნივთიერებების მოლეკულების თერმული მოძრაობა თხევადი მდგომარეობამსგავსია მათი მოძრაობა კრისტალურ და აირისებრ მდგომარეობებში მყოფი ნივთიერებებისთვის. კრისტალებში თერმული მოძრაობამოლეკულები ძირითადად გამოიხატება მოლეკულების ვიბრაციაში წონასწორობის პოზიციებთან მიმართებაში, რომლებიც პრაქტიკულად არ იცვლება დროთა განმავლობაში. აირებში მოლეკულების თერმული მოძრაობა ძირითადად არის მათი ტრანსლაციის მოძრაობა და ბრუნვა, რომლის მიმართულებები იცვლება შეჯახებისას.  

ნივთიერების მოლეკულების თერმულ მოძრაობას სუბსტრატის ზედაპირზე ეწოდება მიგრაცია. მიგრაციის დროს შესაძლებელი ხდება მოლეკულების - ორი ან ნაკლებად ხშირად სამი - ერთმანეთთან შეჯახება. შეჯახებული მოლეკულები ერთიანდებიან ვან დერ ვაალის ძალების გავლენის ქვეშ. ასე რომ, ორმაგი და სამეული იქმნება. მათი შეწოვა უფრო რთულია, ვიდრე ცალკეული მოლეკულები, რადგან ზედაპირთან მათი კავშირი შესამჩნევად უფრო ძლიერია. ეს წარმონაქმნები აქტიური ცენტრებია შემდგომი დასახლებული მოლეკულების კონდენსაციის დროს.  

ვინაიდან სხეულის ნივთიერების მოლეკულების თერმული მოძრაობა არღვევს მათ მოწესრიგებულ მოწყობას, მაგნიტიზაცია მცირდება ტემპერატურის მატებასთან ერთად.  

ვინაიდან სხეულის ნივთიერების მოლეკულების თერმული მოძრაობა არღვევს მათ მოწესრიგებულ მოწყობას, მაგნიტიზაცია მცირდება ტემპერატურის მატებასთან ერთად. თუ ეს სხეული ამოღებულია გარე ველი, მაშინ მოლეკულების ქაოტური მოძრაობა გამოიწვევს მის სრულ დემაგნიტიზაციას.  

წნევა გაჯერებული ორთქლებიშექმნილია ნივთიერების მოლეკულების თერმული მოძრაობით ორთქლის ფაზაში გარკვეულ ტემპერატურაზე.  

აირისებრი მდგომარეობა ხდება მაშინ, როდესაც ნივთიერების მოლეკულების თერმული მოძრაობის ენერგია აღემატება მათი ურთიერთქმედების ენერგიას. ამ მდგომარეობაში ნივთიერების მოლეკულები იძენენ სწორხაზოვან მთარგმნელობით მოძრაობას და იკარგება ნივთიერების ინდივიდუალური თვისებები და ისინი ემორჩილებიან ყველა გაზისთვის საერთო კანონებს. აირისებრი სხეულებიარ აქვს საკუთარი ფორმადა ადვილად ცვლის მათ მოცულობას, როდესაც ექვემდებარება გარე ძალებიან როცა ტემპერატურა იცვლება.  

აბსოლუტური ნული (0 K) ხასიათდება ნივთიერების მოლეკულების თერმული მოძრაობის შეწყვეტით და შეესაბამება 0 C-ზე დაბალ ტემპერატურას 273 16 C-ით.  

მატერიის კინეტიკური თეორია საშუალებას გვაძლევს დავამყაროთ კავშირი წნევასა და ნივთიერების მოლეკულების თერმული მოძრაობის კინეტიკურ ენერგიას შორის.  

თუ მოლეკულებში შიდა მოძრაობები დაკავშირებულია მათ გარე თერმულ მოძრაობასთან, მაშინ შეუძლებელია ნივთიერების თვისებების, მისი ქიმიური ქცევის გაგება ამ კავშირის შესწავლის გარეშე, იმ ფაქტორების გათვალისწინების გარეშე, რომლებიც გავლენას ახდენენ მოლეკულების თერმულ მოძრაობაზე. ნივთიერება (ტემპერატურა, წნევა, გარემო და ა.შ.) და ამ თერმული მოძრაობის მეშვეობით ასევე გავლენას ახდენს შინაგანი მოძრაობის მდგომარეობაზე თითოეულ ცალკეულ მოლეკულაში.  

ამრიგად, გაირკვა, რომ ნებისმიერი ნივთიერება შეიძლება გარდაიქმნას აირისებრი მდგომარეობიდან თხევად მდგომარეობაში. თუმცა, თითოეულ ნივთიერებას შეუძლია განიცადოს ასეთი ტრანსფორმაცია მხოლოდ გარკვეულ, ეგრეთ წოდებულ კრიტიკულ ტემპერატურაზე Tc. მაღალ ტემპერატურაზე კრიტიკული ნივთიერებაარ გადაიქცევა თხევად ან მყარად ნებისმიერი წნევის დროს. აშკარაა, რომ კრიტიკულ ტემპერატურაზე საშუალო კინეტიკური ენერგიანივთიერების მოლეკულების თერმული მოძრაობა აღემატება თხევადში ან მყარში მათი შეკავშირების პოტენციურ ენერგიას. ვინაიდან მოლეკულებს შორის მოქმედი მიზიდულობის ძალები სხვადასხვა ნივთიერებებიგანსხვავებულია და მათი კავშირის პოტენციური ენერგიაც განსხვავებულია, შესაბამისად განსხვავებულია სხვადასხვა ნივთიერებისთვის კრიტიკული ტემპერატურის მნიშვნელობებიც.  

რელაქსაციის დრო 1 და T2 მოცემულია ზემოთ, როგორც მუდმივები, რომლებიც უნდა განისაზღვროს გამოცდილებიდან. სხვადასხვა ნივთიერებებისთვის გაზომილი 7-ის მნიშვნელობები დევს ფართო დიაპაზონში K) 4 წამიდან პარამაგნიტური მარილების ხსნარებისთვის რამდენიმემდე. ექსპერიმენტული მონაცემები მიუთითებს მჭიდრო კავშირზე დასვენების დროის მნიშვნელობებსა და ნივთიერების მოლეკულების თერმული მოძრაობის სტრუქტურასა და ბუნებას შორის.  

აბსოლუტური ტემპერატურა T, K, ახასიათებს სხეულის გაცხელების ხარისხს. კერძოდ, ყინულის დნობის წერტილი (0 C) და წყლის დუღილის წერტილი (100 C) ნორმალურ ატმოსფერულ წნევაზე მიღებულ იქნა, როგორც საწყისი მნიშვნელობები, რომლებიც გამოყენებული იქნა ცელსიუსის ტემპერატურის საერთაშორისო პრაქტიკული სკალის ასაგებად, რათა დადგინდეს ტემპერატურის წარმოშობა და მისი საზომი ერთეული - გრადუსი. 0 C-ზე მაღალი ტემპერატურა ითვლება დადებითად, ხოლო 0 C-ზე დაბალი ტემპერატურა უარყოფითად ითვლება. ერთეულების SI სისტემაში ტემპერატურის გამოთვლები კეთდება აბსოლუტური ნულიდან კელვინის თერმოდინამიკური მასშტაბის გრადუსებში. ამ მასშტაბის აბსოლუტური ნული (0 K) ხასიათდება ნივთიერების მოლეკულების თერმული მოძრაობის შეწყვეტით და ცელსიუსის მასშტაბით შეესაბამება ტემპერატურას - 273 15 C. ამრიგად, ორივე სკალა განსხვავდება მხოლოდ საწყისი წერტილით, და გაყოფის ფასი (ხარისხი) მათთვის იგივეა.  

გვერდები:      1

უკან წინ

ყურადღება! სლაიდების გადახედვა მხოლოდ საინფორმაციო მიზნებისთვისაა და შესაძლოა არ წარმოადგენდეს პრეზენტაციის ყველა მახასიათებელს. თუ გაინტერესებს ეს ნამუშევარიგთხოვთ ჩამოტვირთოთ სრული ვერსია.

მიზნები.

• საგანმანათლებლო.
  • მიეცით ტემპერატურის ცნება, როგორც საშუალო კინეტიკური ენერგიის საზომი; განიხილეთ თერმომეტრების შექმნის ისტორია, შეადარეთ სხვადასხვა ტემპერატურის სკალები; განუვითარდებათ შეძენილი ცოდნის გამოყენების უნარი პრობლემების გადასაჭრელად და შესასრულებლად პრაქტიკული ამოცანები, გააფართოვოს მოსწავლეთა ჰორიზონტი თერმული ფენომენების სფეროში.
• საგანმანათლებლო.
  • თანამოსაუბრის მოსმენის, გამოხატვის უნარის განვითარება საკუთარი წერტილიხედვა
• განმავითარებელი.
  • მოსწავლეთა განვითარება ნებაყოფლობითი ყურადღება, აზროვნება (ანალიზის, შედარების, ანალოგიების აგების, დასკვნების გამოტანის უნარი.), შემეცნებითი ინტერესი (ფიზიკურ ექსპერიმენტზე დაყრდნობით);
  • იდეოლოგიური ცნებების ჩამოყალიბება სამყაროს შეცნობის შესახებ.

გაკვეთილის მიმდინარეობა

გამარჯობა, გთხოვ დაჯექი.

მექანიკის შესწავლისას გვაინტერესებდა სხეულების მოძრაობა. ახლა ჩვენ განვიხილავთ მოვლენებს, რომლებიც დაკავშირებულია მოსვენების მდგომარეობაში სხეულების თვისებების ცვლილებასთან. შევისწავლით ჰაერის გათბობას და გაგრილებას, ყინულის დნობას, ლითონების დნობას, წყლის დუღილს და ა.შ. მსგავსი ფენომენებიდაურეკა თერმული ფენომენები.

ჩვენ ვიცით, რომ გაცხელებისას ცივი წყალიჯერ თბილი ხდება, შემდეგ კი ცხელი. ცეცხლიდან ამოღებული ლითონის ნაწილი თანდათან კლებულობს. ჰაერი ბატარეების გარშემო ცხელი წყალი, თბება და ა.შ.

სხეულების თერმული მდგომარეობის აღსანიშნავად ვიყენებთ სიტყვებს "ცივი", "თბილი", "ცხელი". სხეულების თერმული მდგომარეობის დამახასიათებელი რაოდენობა არის ტემპერატურა.

ყველამ იცის ეს ტემპერატურა ცხელი წყალიცივ ტემპერატურაზე მაღალი. ზამთარში გარე ჰაერის ტემპერატურა უფრო დაბალია, ვიდრე ზაფხულში.

ნებისმიერი ნივთიერების ყველა მოლეკულა მოძრაობს განუწყვეტლივ და შემთხვევით (ქაოტურად).

მოლეკულების შემთხვევით ქაოტურ მოძრაობას თერმული მოძრაობა ეწოდება.

მითხარი, რა განსხვავებაა თერმულ მოძრაობასა და მექანიკურ მოძრაობას შორის?

იგი მოიცავს ბევრ ნაწილაკს სხვადასხვა ტრაექტორიით. მოძრაობა არასოდეს ჩერდება. (მაგალითი: ბრაუნის მოძრაობა)

ბრაუნის მოძრაობის მოდელის დემონსტრირება

რაზეა დამოკიდებული თერმული მოძრაობა?

• ექსპერიმენტი No1: შაქრის ნაჭერი ჩაყარეთ ცივ წყალში, მეორე კი ცხელ წყალში. რომელი უფრო სწრაფად დაიშლება?
• ექსპერიმენტი No2: ცივ წყალში მოათავსეთ 2 ცალი შაქარი (ერთი მეორეზე დიდი). რომელი უფრო სწრაფად დაიშლება?

კითხვა, თუ რა ტემპერატურაა, ძალიან რთული აღმოჩნდა. მაგალითად, როგორ განსხვავდება ცხელი წყალი ცივი წყლისგან? დიდი ხნის განმავლობაში ამ კითხვაზე მკაფიო პასუხი არ იყო. დღეს ჩვენ ვიცით, რომ ნებისმიერ ტემპერატურაზე წყალი ერთი და იგივე მოლეკულებისგან შედგება. მაშინ კონკრეტულად რა იცვლება წყალში მისი ტემპერატურის მატებასთან ერთად? გამოცდილებიდან ვნახეთ, რომ შაქარი ცხელ წყალში ბევრად უფრო სწრაფად გაიხსნება. დაშლა ხდება დიფუზიის გამო. ამრიგად, დიფუზია უფრო მაღალი ტემპერატურახდება უფრო სწრაფად, ვიდრე დაბალი.

მაგრამ დიფუზიის მიზეზი არის მოლეკულების მოძრაობა. ეს ნიშნავს, რომ არსებობს კავშირი მოლეკულების მოძრაობის სიჩქარესა და სხეულის ტემპერატურას შორის: სხეულში ერთად უფრო მაღალი ტემპერატურამოლეკულები უფრო სწრაფად მოძრაობენ.

მაგრამ ტემპერატურა დამოკიდებულია არა მხოლოდ მოლეკულების საშუალო სიჩქარეზე. მაგალითად, ჟანგბადი საშუალო სიჩქარერომლის მოლეკულური მოძრაობა არის 440 მ/წმ, აქვს ტემპერატურა 20 °C, ხოლო აზოტს, იმავე საშუალო მოლეკულური სიჩქარით, აქვს ტემპერატურა 16 °C. აზოტის დაბალი ტემპერატურა განპირობებულია იმით, რომ აზოტის მოლეკულები უფრო მსუბუქია ვიდრე ჟანგბადის მოლეკულები. ამრიგად, ნივთიერების ტემპერატურა განისაზღვრება არა მხოლოდ მისი მოლეკულების მოძრაობის საშუალო სიჩქარით, არამედ მათი მასით. იგივეს ვხედავთ No2 ექსპერიმენტშიც.

ჩვენ ვიცით რაოდენობები, რომლებიც დამოკიდებულია ნაწილაკების სიჩქარეზეც და მასაზეც. ეს არის იმპულსი და კინეტიკური ენერგია. მეცნიერებმა დაადგინეს, რომ მოლეკულების კინეტიკური ენერგია განსაზღვრავს სხეულის ტემპერატურას: ტემპერატურა არის სხეულში ნაწილაკების საშუალო კინეტიკური ენერგიის საზომი; რაც უფრო დიდია ეს ენერგია, მით უფრო მაღალია სხეულის ტემპერატურა.

ასე რომ, როდესაც სხეულები თბება, მოლეკულების საშუალო კინეტიკური ენერგია იზრდება და ისინი უფრო სწრაფად იწყებენ მოძრაობას; გაციებისას მოლეკულების ენერგია მცირდება და ისინი უფრო ნელა იწყებენ მოძრაობას.

ტემპერატურა არის სიდიდე, რომელიც ახასიათებს სხეულის თერმულ მდგომარეობას. სხეულის "სითბოს" საზომი. რაც უფრო მაღალია სხეულის ტემპერატურა, მით მეტია მისი ატომებისა და მოლეკულების საშუალო ენერგია.

შესაძლებელია თუ არა მხოლოდ თქვენს შეგრძნებებზე დაეყრდნოთ სხეულის გაცხელების ხარისხს?

• ექსპერიმენტი No1: ერთი ხელით შეეხეთ ხის საგანს, მეორეთი კი ლითონის საგანს.

შეადარეთ შეგრძნებები

მიუხედავად იმისა, რომ ორივე ობიექტი ერთსა და იმავე ტემპერატურაზეა, ერთი ხელი ცივი იქნება, მეორე კი თბილი

• ექსპერიმენტი No2: აიღეთ სამი ჭურჭელი ცხელი, თბილი და ცივი წყლით. ერთი ხელი მოათავსეთ ჭურჭელში ცივი წყლით, მეორე კი ჭურჭელში ცხელი წყლით. გარკვეული პერიოდის შემდეგ ორივე ხელი მოათავსეთ ჭურჭელში თბილი წყლით

შეადარეთ შეგრძნებები

ხელი, რომელიც ცხელ წყალში იყო, ახლა ცივდება, ხოლო ხელი, რომელიც ცივ წყალში იყო, ახლა თბილდება, თუმცა ორივე ხელი ერთ ჭურჭელშია.

ჩვენ დავამტკიცეთ, რომ ჩვენი გრძნობები სუბიექტურია. მათი დასადასტურებლად საჭიროა ინსტრუმენტები.

ტემპერატურის გასაზომად გამოყენებულ ინსტრუმენტებს ე.წ თერმომეტრები. ასეთი თერმომეტრის მოქმედება ემყარება ნივთიერების თერმულ გაფართოებას. გაცხელებისას თერმომეტრში გამოყენებული ნივთიერების სვეტი (მაგალითად, ვერცხლისწყალი ან ალკოჰოლი) იზრდება, გაციებისას კი მცირდება. პირველი თხევადი თერმომეტრი 1631 წელს გამოიგონა ფრანგმა ფიზიკოსმა ჯ.რეიმ.

სხეულის ტემპერატურა შეიცვლება სანამ არ მიაღწევს თერმული წონასწორობაგარემოსთან.

თერმული წონასწორობის კანონი: იზოლირებული სხეულების ნებისმიერი ჯგუფისთვის გარკვეული დროის შემდეგ ტემპერატურა ერთნაირი ხდება, ე.ი. ხდება თერმული წონასწორობის მდგომარეობა.

უნდა გვახსოვდეს, რომ ნებისმიერი თერმომეტრი ყოველთვის აჩვენებს საკუთარ ტემპერატურას. საშუალო ტემპერატურის დასადგენად, თერმომეტრი უნდა მოათავსოთ ამ გარემოში და დაელოდოთ სანამ მოწყობილობის ტემპერატურა შეწყვეტს ცვლილებას, მიიღება მნიშვნელობა. ტემპერატურის ტოლიგარემო. როდესაც გარემოს ტემპერატურა იცვლება, იცვლება თერმომეტრის ტემპერატურაც.

სამედიცინო თერმომეტრი, რომელიც შექმნილია ადამიანის სხეულის ტემპერატურის გასაზომად, გარკვეულწილად განსხვავებულად მუშაობს. ეკუთვნის ე.წ მაქსიმალური თერმომეტრები, აღრიცხავს ყველაზე მაღალ ტემპერატურას, რომელზედაც თბებოდნენ. საკუთარი ტემპერატურის გაზომვის შემდეგ შეიძლება შეამჩნიოთ, რომ როდესაც აღმოჩნდებით უფრო ცივ გარემოში (ადამიანის სხეულთან შედარებით), სამედიცინო თერმომეტრი აგრძელებს იგივე მნიშვნელობას. ვერცხლისწყლის სვეტის საწყის მდგომარეობაში დასაბრუნებლად, ეს თერმომეტრი უნდა შეირყევა.

ლაბორატორიული თერმომეტრით, რომელიც გამოიყენება გარემოს ტემპერატურის გასაზომად, ეს არ არის საჭირო.

ყოველდღიურ ცხოვრებაში გამოყენებული თერმომეტრები საშუალებას გაძლევთ გამოხატოთ ნივთიერების ტემპერატურა გრადუს ცელსიუსში (°C).

ა.ცელსიუსი (1701-1744) - შვედი მეცნიერი, რომელმაც შესთავაზა ტემპერატურის სკალის გამოყენება. ცელსიუსის ტემპერატურის შკალაზე ნულის მიღმა (ს მე-18 საუკუნის შუა ხანებიგ.) აღებულია ყინულის დნობის ტემპერატურა და 100 გრადუსია წყლის დუღილის ტემპერატურა ნორმალური ატმოსფერული წნევის დროს.

მოდით მოვუსმინოთ მესიჯს თერმომეტრების განვითარების ისტორიის შესახებ (პრეზენტაცია სიდოროვა ე.)

თხევადი თერმომეტრები ეფუძნება სითხის მოცულობის შეცვლის პრინციპს, რომელიც შეედინება თერმომეტრში (ჩვეულებრივ ალკოჰოლში ან ვერცხლისწყალში), როდესაც გარემო ტემპერატურა იცვლება. მინუსი: სხვადასხვა სითხე განსხვავებულად აფართოებს, ამიტომ თერმომეტრის ჩვენებები განსხვავდება: მერკური -50 0 C; გლიცერინი -47,6 0 C

სახლში თხევადი თერმომეტრის დამზადება ვცადეთ. ვნახოთ რა გამოვა. (ვიდეო ბრიკინა ვ. დანართი 1)

ჩვენ გავიგეთ, რომ არსებობს სხვადასხვა ტემპერატურის მასშტაბები. გარდა ცელსიუსის შკალისა, ფართოდ გამოიყენება კელვინის სკალა. აბსოლუტური ტემპერატურის ცნება შემოიღო ვ.ტომსონმა (კელვინი). აბსოლუტური ტემპერატურის მასშტაბს ეწოდება კელვინის მასშტაბი ან თერმოდინამიკური ტემპერატურის მასშტაბი.

აბსოლუტური ტემპერატურის ერთეული არის კელვინი (K).

აბსოლუტური ნული- ყველაზე დაბალი შესაძლო ტემპერატურა, რომლის დროსაც არაფერი შეიძლება იყოს უფრო ცივი და თეორიულად შეუძლებელი ნივთიერებიდან ამოღება თერმული ენერგია, ტემპერატურა, რომლის დროსაც ჩერდება მოლეკულების თერმული მოძრაობა

აბსოლუტური ნული განისაზღვრება, როგორც 0 K, რომელიც არის დაახლოებით 273,15 °C

ერთი კელვინი უდრის ერთ გრადუსს T=t+273

კითხვები ერთიანი სახელმწიფო გამოცდიდან

თერმომეტრით ცხელი წყლის ტემპერატურის გაზომვის შემდეგი ვარიანტებიდან რომელი იძლევა ყველაზე სწორ შედეგს?

1) თერმომეტრი ჩაეფლო წყალში და რამდენიმე წუთის შემდეგ წყლიდან ამოღების შემდეგ იღებენ მაჩვენებლებს.

2) თერმომეტრი ჩაშვებულია წყალში და ელოდება სანამ ტემპერატურა არ იცვლება. ამის შემდეგ, წყლიდან თერმომეტრის ამოღების გარეშე, აიღეთ მისი კითხვები

3) თერმომეტრი ჩაშვებულია წყალში და წყლიდან ამოღების გარეშე, მაჩვენებლები დაუყოვნებლივ იღება.

4) თერმომეტრი ჩაშვებულია წყალში, შემდეგ სწრაფად ამოიღებენ წყლიდან და იღებენ კითხვებს

ნახატზე ნაჩვენებია ფანჯრის გარეთ ჩამოკიდებული თერმომეტრის მასშტაბის ნაწილი. ჰაერის ტემპერატურა გარეთ არის

• 18 0 C
• 14 0 C
• 21 0 C
• 22 0 C

ამოცანების ამოხსნა No915, 916 („ფიზიკაში ამოცანების კრებული 7-9“ V.I. Lukashik, E.V. Ivanova)

1. საშინაო დავალება: პუნქტი 28
2. No128 დ „ფიზიკაში ამოცანების კრებული 7-9“ V.I.Lukashik, E.V. ივანოვა

მეთოდოლოგიური მხარდაჭერა

1. „ფიზიკა 8“ ს.ვ. გრომოვი, ნ.ა. სამშობლო
2. ”პრობლემების კრებული ფიზიკაში 7-9” V.I.Lukashik, E.V.
3. ივანოვა ნახატები შიგნითღია წვდომა

იპოვე მოლეკულური საფუძვლებიკინეტიკური თეორია

მატერიის სტრუქტურა

მოლეკულური კინეტიკური თეორიის საფუძვლები შეიმუშავა მ.ვ. ლომონოსოვი, ლ. ბოლცმანი, ჯ. მაქსველი და სხვები ეს თეორია ეფუძნება შემდეგ პრინციპებს: 1. ყველა ნივთიერება შედგება პაწაწინა ნაწილაკებისგან - მოლეკულებისგან. მოლეკულებირთული ნივთიერებები შედგება კიდევ უფრო მეტისგან- ატომები. ატომების სხვადასხვა კომბინაცია ქმნის მოლეკულების ტიპებს. ატომი შედგება დადებითად დამუხტული ბირთვისგან, რომელიც გარშემორტყმულია უარყოფითად დამუხტული ბირთვით ელექტრონული გარსი. მოლეკულების და ატომების მასა იზომება ატომური ერთეულებიმასა (a.m.u.). ატომების და მოლეკულების დიამეტრი არის 10-10 სმ-ის რიგის ნივთიერების რაოდენობა, რომელიც შეიცავს ნაწილაკების რაოდენობას (ატომები ან მოლეკულები). რიცხვის ტოლიატომები 0,012 კგ ნახშირბადის იზოტოპში C ე.წ ვლოცულობთ.

მოლეკულები ეჯახებიან ერთმანეთს, ცვლის სიჩქარეს როგორც სიდიდის, ასევე მიმართულებით. ამ შემთხვევაში ხდება მათი მთლიანი კინეტიკური ენერგიის გადანაწილება. მოლეკულებისგან შემდგარი სხეული განიხილება, როგორც მოძრავი და ურთიერთმოქმედი ნაწილაკების სისტემა. მოლეკულების ასეთ სისტემას აქვს ენერგია, რომელიც შედგება ნაწილაკებს შორის ურთიერთქმედების პოტენციური ენერგიისა და ნაწილაკების მოძრაობის კინეტიკური ენერგიისგან. ამ ენერგიას ე.წ სხეულების შინაგანი ენერგია. სითბოს გაცვლის დროს სხეულებს შორის გადაცემული შიდა ენერგიის რაოდენობას ეწოდება სითბოს რაოდენობა (ჯოული, კალ).ჯული - SI. 1 კალ = 4,18 ჯ. ატომები და მოლეკულები უწყვეტ მოძრაობაში არიან, რასაც ე.წ. თერმული.თერმული მოძრაობის მთავარი თვისებაა მისი უწყვეტი ბუნება (ქაოტურობა). თერმული მოძრაობის ინტენსივობის რაოდენობრივად დასახასიათებლად შემოტანილია სხეულის ტემპერატურის ცნება. რაც უფრო ინტენსიურია მოლეკულების თერმული მოძრაობა სხეულში, მით უფრო მაღალია მისი ტემპერატურა. როდესაც ორი სხეული შედის კონტაქტში, ენერგია გადადის უფრო გახურებული სხეულიდან ნაკლებად გახურებულზე და საბოლოოდ წყდება. თერმული წონასწორობის მდგომარეობა.

მოლეკულური კინეტიკური ცნებების თვალსაზრისით ტემპერატურაარის საშუალო კინეტიკური ენერგიის დამახასიათებელი სიდიდე წინ მოძრაობამოლეკულები ან ატომები. სითბოს ტემპერატურის საზომი ერთეულია ხარისხი.(დუღილისა და გაყინვის წერტილებს შორის სხვაობის მეასედი სუფთა წყალიატმოსფერული წნევის დროს). კელვინის აბსოლუტური ტემპერატურის შკალა შევიდა ფიზიკაში. გრადუსი ცელსიუსი უდრის კელვინის ხარისხს. -273 C ტემპერატურაზე გაზის მოლეკულების ტრანსლაციის მოძრაობა (აბსოლუტური ნული) უნდა შეჩერდეს, ანუ სისტემას (სხეულს) აქვს ყველაზე დაბალი შესაძლო ენერგია.

მატერიის სტრუქტურის მოლეკულური კინეტიკური თეორიის ძირითადი პრინციპები დასტურდება მრავალი ექსპერიმენტით და ფენომენით (დიფუზია, ბრაუნის მოძრაობა, სითხეების შერევა, სხვადასხვა ნივთიერების შეკუმშვა, სითხეებში დაშლა. მყარიდა ა.შ.). თანამედროვე ექსპერიმენტული მეთოდები- რენტგენის დიფრაქციის ანალიზმა, დაკვირვებამ ელექტრონული მიკროსკოპის გამოყენებით და სხვა - გაამდიდრა მატერიის სტრუქტურის ჩვენი გაგება. გაზში მოლეკულებს შორის შედარებით გრძელი დისტანციებზე, მიზიდულობის ძალები უმნიშვნელოა. გაზის მოლეკულები ყოველთვის თანაბრად ნაწილდება მთელ მოცულობაში, რომელსაც ისინი იკავებენ. გაზი ზეწოლას ახდენს ჭურჭლის კედლებზე, რომელშიც ის მდებარეობს. ეს წნევა გამოწვეულია მოძრავი მოლეკულების ზემოქმედებით. აირის კინეტიკური თეორიის შესწავლისას ე.წ იდეალური გაზი.გაზი, რომელშიც უგულებელყოფთ მოლეკულათაშორისი ურთიერთქმედების ძალებს და გაზის მოლეკულების მოცულობას. ვივარაუდოთ, რომ მოლეკულების შეჯახების დროს იდეალური გაზიისინი ჰგავს იდეალურად ელასტიურ ბურთებს.

ბილეთი No17

1. მატერიის აგებულების ატომისტური ჰიპოთეზა და მისი ექსპერიმენტული მტკიცებულება. იდეალური გაზის მოდელი. აბსოლუტური ტემპერატურა. ტემპერატურა, როგორც თბილი ნაწილაკების მოძრაობის საშუალო კინეტიკური ენერგიის საზომი.

1. სინათლის არეკვლისა და გარდატეხის კანონები; სრული შიდა ასახვა; ლინზები; თხელი ლინზების ფორმულა; ოპტიკური ინსტრუმენტები.

ა. 1. ყველა ნივთიერება შედგება მოლეკულებისგან, მათ შორის სივრცეებით. დადასტურება: 1. თუ საგანს გატეხავთ, მაშინ ჭრილი უხეშია; 2. ნებისმიერი სხეული ყოველთვის შეიძლება იყოს შეკუმშული - ეს გამოწვეულია მოლეკულებს შორის არსებული სივრცეებით.

ბ. ყველა მოლეკულა უწყვეტ, ქაოტურ მოძრაობაშია. დადასტურება: 1. დიფუზია - ნივთიერებების ერთმანეთთან შერევის ფენომენი. თუ ორ ნივთიერებას შეაერთებთ, გარკვეული დროის შემდეგ ისინი მორევის გარეშე აირევა (მაგალითად: კიტრის მწნილი); 2. ბრაუნის მოძრაობა არის მოძრაობა დიდი ნაწილაკებიშეჩერებულია სითხეში ან გაზში. (მაგალითად: მტვრის ნაწილაკები "ცეკვავენ" ჰაერში - ეს ხდება იმის გამო, რომ ჰაერის მოლეკულები მუდმივად და შემთხვევით მოძრაობენ და ანადგურებენ მოლეკულებს).

გ. მოლეკულებს შორის არის ერთდროულად მიმზიდველი და ამაღელვებელი ძალები (მაგალითად: ბატუტი, მანქანის ზამბარა და ა.შ.)

იდეალური გაზი არის მოდელი ფიზიკაში. ჭურჭელში გაზი მიჩნეულია იდეალურ გაზად, როდესაც მოლეკულა, რომელიც მიფრინავს ჭურჭლის კედლიდან კედელზე, არ განიცდის შეჯახებას სხვა მოლეკულებთან.

ძირითადი MKT განტოლება აკავშირებს მაკროსკოპულ პარამეტრებს (წნევა, მოცულობა, ტემპერატურა) გაზის სისტემამიკროსკოპული (მოლეკულების მასა, მათი მოძრაობის საშუალო სიჩქარე).

სად არის კონცენტრაცია, 1/მოლი; - მოლეკულური მასა, კგ; - მოლეკულების ფესვის საშუალო კვადრატული სიჩქარე, მ/წმ; - მოლეკულური მოძრაობის კინეტიკური ენერგია, ჯ.

აბსოლუტური ტემპერატურა - იზომება K-ში (კელვინებში)

აბსოლუტური ნული არის ტემპერატურა -273 გრადუსი ცელსიუსის ტოლი - რომლის დროსაც ყველა მოძრაობა უნდა შეწყდეს.

მატერიის თვისებების ახსნა აირისებრი მდგომარეობაგამოიყენება იდეალური გაზის მოდელი. გაზი იდეალურად ითვლება, თუ: ა) მოლეკულებს შორის არ არის მიზიდულობის ძალები, ანუ მოლეკულები იქცევიან აბსოლუტურად ელასტიური სხეულებივით;

ბ) გაზი ძალიან გამონადენია, ე.ი. მოლეკულებს შორის მანძილი დიდია მეტი ზომებითავად მოლეკულები;

გ) თერმული წონასწორობა მთელ მოცულობაში მყისიერად მიიღწევა. რეალური აირის იდეალური გაზის თვისებების მისაღებად აუცილებელი პირობები დაკმაყოფილებულია რეალური აირის შესაბამისი შემცირებით. ზოგიერთი აირი, თუნდაც ოთახის ტემპერატურაზე და ატმოსფერულ წნევაზე, ოდნავ განსხვავდება იდეალურისგან. იდეალური გაზის ძირითადი პარამეტრებია წნევა, მოცულობა და ტემპერატურა.

ერთ-ერთი პირველი და მნიშვნელოვანი წარმატებები MCT იყო ჭურჭლის კედლებზე გაზის წნევის ხარისხობრივი და რაოდენობრივი ახსნა. თვისებრივი ახსნა იმაში მდგომარეობს, რომ გაზის მოლეკულები, ჭურჭლის კედლებთან შეჯახებისას, ურთიერთქმედებენ მათთან მექანიკის კანონების მიხედვით, როგორც ელასტიური სხეულები და თავიანთ იმპულსებს გადასცემენ ჭურჭლის კედლებს.

მოლეკულური კინეტიკური თეორიის ძირითადი პრინციპების გამოყენების საფუძველზე, მიღებული იქნა იდეალური გაზის ძირითადი MKT განტოლება,

რაც ასე გამოიყურება: , სადაც p არის იდეალური გაზის წნევა, m0 არის მოლეკულის მასა, საშუალო მნიშვნელობა

მოლეკულების კონცენტრაცია, მოლეკულების სიჩქარის კვადრატი.

იდეალური აირის მოლეკულების მთარგმნელობითი მოძრაობის კინეტიკური ენერგიის საშუალო მნიშვნელობის აღნიშვნა

ჩვენ ვიღებთ მთავარ განტოლებას

იდეალური გაზის MCT ფორმაში:

თუმცა, მხოლოდ გაზის წნევის გაზომვით, შეუძლებელია ცალკეული მოლეკულების საშუალო კინეტიკური ენერგიის ან მათი კონცენტრაციის ცოდნა. შესაბამისად, გაზის მიკროსკოპული პარამეტრების საპოვნელად საჭიროა სხვა ფიზიკური სიდიდის გაზომვა, რომელიც დაკავშირებულია მოლეკულების საშუალო კინეტიკურ ენერგიასთან. ეს რაოდენობა არის ტემპერატურა. ტემპერატურა - სკალარული ფიზიკური რაოდენობა, აღწერს სახელმწიფოს თერმოდინამიკური წონასწორობა(მდგომარეობა, რომელშიც მიკროსკოპული პარამეტრების ცვლილება არ არის). როგორც თერმოდინამიკური სიდიდე, ტემპერატურა ახასიათებს სისტემის თერმულ მდგომარეობას და იზომება მისი გადახრის ხარისხით მოლეკულურ-კინეტიკური სიდიდედან, ახასიათებს მოლეკულების ქაოტური მოძრაობის ინტენსივობას; მათი საშუალო კინეტიკური ენერგიით. Ek = 3/2 kT, სადაც k = 1.38 10^(-23) J/K და ეწოდება ბოლცმანის მუდმივი.

იზოლირებული სისტემის ყველა ნაწილის ტემპერატურა წონასწორობაში ერთნაირია. ტემპერატურა იზომება თერმომეტრებით სხვადასხვა ხარისხით ტემპერატურის სასწორები. არსებობს აბსოლუტური თერმოდინამიკური მასშტაბი (კელვინის მასშტაბი) და სხვადასხვა ემპირიული მასშტაბები, რომლებიც განსხვავდება მათი საწყისი წერტილებით. აბსოლუტური ტემპერატურის სკალის პრაქტიკაში დანერგვამდე ფართოდ გავრცელებულიმიიღო ცელსიუსის მასშტაბი (წყლის გაყინვის წერტილი აღებულია 0 °C, წყლის დუღილის წერტილი ნორმალურ ატმოსფერულ წნევაზე აღებულია 100 °C).

ტემპერატურის ერთეულს აბსოლუტურ შკალაზე ეწოდება კელვინი და არჩეულია 1 გრადუსის ტოლი ცელსიუსის შკალაზე 1 K = 1 °C. კელვინის შკალაში აბსოლუტური ნულის ტემპერატურა აღებულია როგორც ნული, ანუ ტემპერატურა, რომლის დროსაც იდეალური გაზის წნევა მუდმივ მოცულობაზე არის ნული. გამოთვლები იძლევა შედეგს, რომ აბსოლუტური ნულოვანი ტემპერატურაა -273 °C. ამრიგად, არსებობს კავშირი აბსოლუტური ტემპერატურის შკალასა და ცელსიუსის სკალას შორის T = t °C + 273. აბსოლუტური ნულოვანი ტემპერატურა მიუწვდომელია, რადგან ნებისმიერი გაცივება ეფუძნება ზედაპირიდან მოლეკულების აორთქლებას და აბსოლუტურ ნულთან მიახლოებისას მოლეკულების მთარგმნელობითი მოძრაობის სიჩქარე იმდენად ნელდება, რომ აორთქლება პრაქტიკულად ჩერდება. თეორიულად, აბსოლუტურ ნულზე, მოლეკულების მთარგმნელობითი მოძრაობის სიჩქარე ნულის ტოლია, ანუ მოლეკულების თერმული მოძრაობა ჩერდება.

ჩვენს ირგვლივ სამყაროში სხვადასხვა სახის რამ ხდება. ფიზიკური მოვლენები, რომლებიც პირდაპირ კავშირშია სხეულის ტემპერატურის ცვლილება. ბავშვობიდან ვიცით, რომ ცივი წყალი გაცხელებისას ჯერ ძლივს თბება და მხოლოდ გარკვეული დროის შემდეგ ცხელდება.

სიტყვებით, როგორიცაა "ცივი", "ცხელი", "თბილი", ჩვენ განვსაზღვრავთ სხვადასხვა ხარისხითსხეულების „გათბობა“ ან, ფიზიკის ენაზე რომ ვთქვათ, სხეულების სხვადასხვა ტემპერატურა. თბილი წყლის ტემპერატურა ოდნავ აღემატება გრილი წყლის ტემპერატურას. ზაფხულისა და ზამთრის ჰაერის ტემპერატურას თუ შევადარებთ, ტემპერატურის სხვაობა აშკარაა.

სხეულის ტემპერატურა იზომება თერმომეტრით და გამოიხატება გრადუს ცელსიუსში (°C).

როგორც ცნობილია, დიფუზია უფრო სწრაფად ხდება მაღალ ტემპერატურაზე. აქედან გამომდინარეობს, რომ მოლეკულების მოძრაობის სიჩქარე და ტემპერატურა ერთმანეთთან ღრმად არის დაკავშირებული. თუ ტემპერატურას გაზრდით, მოლეკულების მოძრაობის სიჩქარე გაიზრდება, თუ დააკლებთ, შემცირდება.

ამრიგად, ჩვენ დავასკვნით: სხეულის ტემპერატურა პირდაპირ დამოკიდებულია მოლეკულების მოძრაობის სიჩქარეზე.

ცხელი წყალი შედგება ზუსტად ისეთივე მოლეკულებისგან, როგორიც ცივი წყალი. მათ შორის განსხვავება მხოლოდ მოლეკულების მოძრაობის სიჩქარეშია.

მოვლენებს, რომლებიც დაკავშირებულია სხეულების გათბობასთან ან გაგრილებასთან და ტემპერატურის ცვლილებებთან, ეწოდება თერმული. მათ შორისაა ჰაერის გათბობა ან გაგრილება, ლითონის დნობა და თოვლის დნობა.

მოლეკულები ან ატომები, რომლებიც ყველა სხეულის საფუძველია, გაუთავებელ ქაოტურ მოძრაობაშია. ასეთი მოლეკულების და ატომების რაოდენობა ჩვენს ირგვლივ არსებულ სხეულებში უზარმაზარია. 1 სმ³ წყლის ტოლი მოცულობა შეიცავს დაახლოებით 3,34 · 10²² მოლეკულას. ნებისმიერ მოლეკულას აქვს გადაადგილების ძალიან რთული ტრაექტორია. მაგალითად, გაზის ნაწილაკები მოძრაობენ მაღალი სიჩქარითსხვადასხვა მიმართულებით, შეუძლია შეჯახება როგორც ერთმანეთთან, ასევე გემის კედლებთან. ამრიგად, ისინი იცვლიან სიჩქარეს და კვლავ აგრძელებენ მოძრაობას.

სურათი 1 გვიჩვენებს წყალში გახსნილი საღებავის ნაწილაკების შემთხვევით მოძრაობას.

ამრიგად, ჩვენ სხვა დასკვნას ვაკეთებთ: სხეულების შემადგენელი ნაწილაკების ქაოტურ მოძრაობას თერმული მოძრაობა ეწოდება.

ქაოტურობა თერმული მოძრაობის ყველაზე მნიშვნელოვანი მახასიათებელია. მოლეკულური მოძრაობის ერთ-ერთი ყველაზე მნიშვნელოვანი მტკიცებულებაა დიფუზია და ბრაუნის მოძრაობა.(ბრაუნის მოძრაობა არის სითხეში წვრილი მყარი ნაწილაკების მოძრაობა მოლეკულური ზემოქმედების გავლენით. როგორც დაკვირვება გვიჩვენებს, ბრაუნის მოძრაობა ვერ ჩერდება).

სითხეებში მოლეკულებს შეუძლიათ ვიბრაცია, ბრუნვა და გადაადგილება სხვა მოლეკულებთან შედარებით. თუ აიღებ მყარი, შემდეგ მათში მოლეკულები და ატომები ვიბრირებენ გარკვეული საშუალო პოზიციების გარშემო.

სხეულის აბსოლუტურად ყველა მოლეკულა მონაწილეობს მოლეკულების და ატომების თერმულ მოძრაობაში, რის გამოც თერმული მოძრაობის ცვლილებით თავად სხეულის მდგომარეობა, მისი სხვადასხვა თვისებები. ამრიგად, თუ ყინულის ტემპერატურას გაზრდით, ის იწყებს დნობას, სულ სხვა ფორმას იღებს – ყინული თხევადი ხდება. თუ პირიქით, მაგალითად, ვერცხლისწყლის ტემპერატურას შეამცირებთ, მაშინ ის თავის თვისებებს შეიცვლის და თხევადიდან მყარად გადაიქცევა.

თ სხეულის ტემპერატურა პირდაპირ დამოკიდებულია მოლეკულების საშუალო კინეტიკურ ენერგიაზე. ჩვენ ვაკეთებთ აშკარა დასკვნას: რაც უფრო მაღალია სხეულის ტემპერატურა, მით მეტია მისი მოლეკულების საშუალო კინეტიკური ენერგია. და, პირიქით, სხეულის ტემპერატურის კლებასთან ერთად, მისი მოლეკულების საშუალო კინეტიკური ენერგია მცირდება.

თუ ჯერ კიდევ გაქვთ შეკითხვები ან გსურთ გაიგოთ მეტი თერმული მოძრაობისა და ტემპერატურის შესახებ, დარეგისტრირდით ჩვენს ვებგვერდზე და მიიღეთ დახმარება დამრიგებლისგან.

ჯერ კიდევ გაქვთ შეკითხვები? არ იცით როგორ გააკეთოთ საშინაო დავალება?
დამრიგებლისგან დახმარების მისაღებად -.
პირველი გაკვეთილი უფასოა!

blog.site, მასალის სრულად ან ნაწილობრივ კოპირებისას საჭიროა ორიგინალური წყაროს ბმული.