Какой из металлов, перечисленных в таблице 3

Мы знаем, что при нагревании холодная вода сначала становится теплой, а затем горячей. Словами "холодный", "теплый" и "горячий" мы обозначаем различные степени нагревания тел, или, как говорят в физике, различные температуры тел.

Температура горячей воды выше, чем холодной. Температура воздуха летом выше, чем зимой. Вы уже знаете, что при более высоких температурах диффузия происходит быстрее. Это означает, что скорость движения молекул и температура связаны.

Скорость движения молекул увеличивается, когда температура повышается, и уменьшается, когда температура понижается. Следовательно, температура тела зависит от скорости движения молекул. Теплая вода состоит из тех же молекул, что и холодная. Единственное различие между ними - это скорость движения молекул. Явления, связанные с нагреванием или охлаждением тел, с изменением их температуры, называются тепловыми явлениями. К таким явлениям относятся, например, нагревание и охлаждение воздуха, таяние льда, плавление металлов и т.д.

Молекулы или атомы, из которых состоят тела, находятся в непрерывном беспорядочном движении. Их количество в окружающих нас телах очень велико. Каждая молекула движется по очень сложной траектории. Это происходит потому, что, например, частицы газа, движущиеся с большой скоростью в разных направлениях, сталкиваются друг с другом и со стенками сосуда.

В результате они меняют свою скорость и снова продолжают движение. На рисунке 1 показана траектория движения микроскопических частиц краски, растворенных в воде. Поскольку скорость молекул тела связана с его температурой, беспорядочное движение частиц называется тепловым движением. В жидкостях молекулы могут колебаться, вращаться и двигаться относительно друг друга. В твердых телах молекулы и атомы колеблются вокруг определенных средних положений.

В тепловом движении участвуют все молекулы тела, поэтому при изменении характера теплового движения изменяется состояние тела и его свойства. Например, если температура повышается, лед начинает таять, превращаясь в жидкость.

Если температура повышается, лед начинает таять, превращаясь в жидкость.

Если понизить температуру, например, ртути, она превращается из жидкости в твердое тело. Температура тела тесно связана со средней кинетической энергией молекул.

Чем выше температура тела, тем больше средняя кинетическая энергия его молекул. При понижении температуры тела средняя кинетическая энергия его молекул уменьшается. Вопросы Какие тепловые явления вам известны? Что характеризует температуру? Как температура тела связана со скоростью движения его молекул? Чем отличается движение молекул в газах, жидкостях и твердых телах? Мы уже познакомились с некоторыми механическими явлениями. Известно также, что существует два вида механической энергии: кинетическая и потенциальная.

Любое движущееся тело обладает кинетической энергией. Например, кинетической энергией обладает летящая птица, движущийся самолет, мяч, текущая вода и т.д. Кинетическая энергия тела зависит от его массы и от скорости движения тела.

Потенциальная энергия определяется взаимным расположением взаимодействующих тел или его отдельных частей. Например, потенциальной энергией обладают камень, поднятый над землей, сжатая или растянутая пружина и т.д.

Кинетическая и потенциальная энергия - это два вида механической энергии, и они могут превращаться друг в друга. Как же один вид энергии превращается в другой?

Поднять свинцовый шарик, лежащий на свинцовой плите, и пустить его вверх. По мере падения скорость шарика увеличивается, а высота подъема уменьшается. Следовательно, его кинетическая энергия увеличивается, а потенциальная энергия уменьшается. Это означает, что потенциальная энергия шарика преобразуется в кинетическую. После того как шарик ударится о свинцовую пластину, он остановится рис. Его кинетическая и потенциальная энергия будут равны нулю. Значит ли это, что механическая энергия, которой обладал шарик, бесследно исчезла?

Очевидно, нет. Механическая энергия была преобразована в другую форму энергии. Что это за другая форма энергии? Рассмотрим мяч и тарелку после удара. Оказывается, что мяч слегка сплющился, а на плите осталась небольшая вмятина.

Шар и плита деформировались при ударе. Измеряем температуру шара и плиты сразу после удара. Мы замечаем, что они нагрелись. Таким образом, в результате удара шара о плиту состояние этих тел изменилось - они деформировались и нагрелись.

Но если в результате удара шара о плиту состояние тел изменилось.

Но если состояние тел изменилось, то изменилась и энергия частиц, из которых состоят эти тела. Действительно, мы знаем, что при нагревании тела средняя скорость молекул увеличивается. Поэтому их средняя кинетическая энергия увеличивается.

Молекулы также обладают потенциальной энергией. Ведь они взаимодействуют друг с другом: притягиваются, а когда сближаются друг с другом, отталкиваются. Когда тело деформируется, взаимное расположение его молекул меняется, а значит, меняется и их потенциальная энергия. Таким образом, при столкновении изменились и кинетическая энергия, и потенциальная энергия молекул свинца. <Следовательно, механическая энергия, которой обладал шарик в начале эксперимента, не исчезла. Она была преобразована в энергию молекул. Кинетическая энергия всех молекул, составляющих тело, и потенциальная энергия их взаимодействия составляют внутреннюю энергию тела. При изучении тепловых явлений учитывается только энергия молекул, так как она в основном изменяется при этих явлениях.

Впредь, рассматривая внутреннюю энергию тела, мы будем иметь в виду кинетическую энергию теплового движения и потенциальную энергию взаимодействия молекул тела.

Возвращаемся к эксперименту со свинцовым шариком и плитой, см. "Энергия свинцового шарика и плиты". Когда шарик останавливается, механическое движение прекращается, но беспорядочное тепловое движение его молекул увеличивается. Механическая энергия превращается во внутреннюю энергию шара. Таким образом, помимо механической энергии, существует еще один вид энергии.

Это внутренняя энергия тела. Внутренняя энергия зависит от температуры тела, агрегатного состояния вещества и других факторов. Более подробно это будет изучаться в 10 классе. Поднимем тело, например, шар, над столом. Расстояние между молекулами шарика не меняется. Это означает, что потенциальная энергия взаимодействия между молекулами также не меняется. Следовательно, поднимая шар, мы не изменяем его внутреннюю энергию. Переместим шар относительно стола. Это также не изменяет его внутреннюю энергию.

Таким образом, внутренняя энергия тела не зависит ни от механического движения тела, ни от положения этого тела относительно других тел. Тело, обладая определенным запасом внутренней энергии, может одновременно обладать и механической энергией. Например, пуля, летящая на определенной высоте над землей, помимо внутренней энергии, обладает также механической энергией - потенциальной и кинетической. Кинетическая и потенциальная энергия одной молекулы - очень малая величина, потому что масса молекулы мала.

Поскольку тело содержит много молекул, внутренняя энергия тела, равная сумме энергий всех молекул, весьма велика. Вопросы Какие преобразования энергии происходят при подъеме шарика и при его падении? Как изменяется состояние свинцового шарика и свинцовой пластины в результате их столкновения? Столкните их. Объясните, почему мяч при отскоке не смог подняться до уровня стола. Для одного и того же тела она может быть разной. При повышении температуры внутренняя энергия тела увеличивается, так как средняя скорость молекул возрастает.

Следовательно, кинетическая энергия молекул этого тела увеличивается. При понижении температуры, наоборот, внутренняя энергия тела уменьшается. Таким образом, внутренняя энергия тела изменяется при изменении скорости молекул.

Внутренняя энергия тела изменяется при изменении скорости молекул.

Попробуем выяснить, как можно увеличить или уменьшить скорость движения молекул. Для этого проведем следующий эксперимент. Закрепите тонкостенную латунную трубку на подставке рис. Налейте в трубку немного эфира и закройте ее пробкой.

Мы попытаемся выяснить, как можно увеличить или уменьшить скорость движения молекул.

Навигация

thoughts on “Какой из металлов, перечисленных в таблице 3

Добавить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *