Fiziki dünyanın hadisələri temperaturun dəyişməsi ilə ayrılmaz şəkildə bağlıdır. Hər bir insan onunla erkən uşaqlıqda tanış olur, buzun soyuq olduğunu, qaynar suyun yandığını anlayanda. Eyni zamanda, temperaturun dəyişməsi proseslərinin dərhal baş vermədiyi anlaşılır. Daha sonra məktəbdə şagird bunun istilik hərəkəti ilə əlaqəli olduğunu öyrənir. Və fizikanın bütün bölməsi temperaturla bağlı proseslərə həsr olunub.
Temperatur nədir?
Bu, gündəlik terminləri əvəz etmək üçün təqdim edilən elmi konsepsiyadır. Gündəlik həyatda daim isti, soyuq və ya isti kimi sözlər görünür. Hamısı bədənin istiləşmə dərəcəsindən danışır. Fizikada yalnız skalyar kəmiyyət olması əlavə edilməklə belə müəyyən edilir. Axı, temperaturun istiqaməti yoxdur, ancaq ədədi dəyərdir.
Beynəlxalq Vahidlər Sistemində (SI) temperatur Selsi (ºС) ilə ölçülür. Ancaq istilik hadisələrini təsvir edən bir çox düsturda onu Kelvinə (K) çevirmək tələb olunur. üçünBunun üçün sadə bir düstur var: T \u003d t + 273. Orada T Kelvindəki temperatur, t isə Selsi səviyyəsindədir. Mütləq sıfır temperatur anlayışı Kelvin şkalası ilə əlaqələndirilir.
Bir neçə başqa temperatur şkalası var. Məsələn, Avropa və Amerikada Fahrenheit (F) istifadə olunur. Buna görə də onlar Selsi ilə yazmağı bacarmalıdırlar. Bunu etmək üçün F-dəki oxunuşlardan 32-ni çıxarın, sonra onu 1, 8-ə bölün.
Ev təcrübəsi
Onun izahında temperatur, istilik hərəkəti kimi anlayışları bilmək lazımdır. Və bu təcrübəni tamamlamaq asandır.
Üç konteyner götürəcək. Onlar kifayət qədər böyük olmalıdır ki, əllər onlara asanlıqla sığsın. Onları müxtəlif temperaturda su ilə doldurun. Birincisi, çox soyuq olmalıdır. İkincidə - qızdırılır. Üçüncüyə qaynar su tökün, birinə əl tutmaq mümkün olacaq.
İndi təcrübənin özü. Sol əlinizi soyuq su qabına batırın, sağda - ən isti ilə. Bir neçə dəqiqə gözləyin. Onları çıxarın və dərhal isti su ilə dolu bir qaba batırın.
Nəticə gözlənilməz olacaq. Sol əl suyun isti olduğunu, sağ əl isə soyuq suyu hiss edəcək. Bu, istilik tarazlığının əvvəlcə əllərin batırıldığı mayelərlə qurulması ilə əlaqədardır. Və sonra bu tarazlıq kəskin şəkildə pozulur.
Molekulyar kinetik nəzəriyyənin əsas müddəaları
Bütün istilik hadisələrini təsvir edir. Və bu ifadələr olduqca sadədir. Buna görə də, istilik hərəkəti haqqında bir söhbətdə bu müddəaları bilmək lazımdırtələb olunur.
Birinci: maddələr bir-birindən müəyyən məsafədə yerləşən ən kiçik hissəciklərdən əmələ gəlir. Üstəlik, bu hissəciklər həm molekul, həm də atom ola bilər. Və onların arasındakı məsafə hissəciklərin ölçüsündən dəfələrlə böyükdür.
İkinci: bütün maddələrdə molekulların heç vaxt dayanmayan istilik hərəkəti var. Hissəciklər təsadüfi (xaotik) hərəkət edir.
Üçüncü: hissəciklər bir-biri ilə qarşılıqlı əlaqədə olur. Bu hərəkət cazibə və itələmə qüvvələrindən qaynaqlanır. Onların dəyəri hissəciklər arasındakı məsafədən asılıdır.
ICB-nin birinci müddəasının təsdiqi
Cismlərin aralarında boşluq olan hissəciklərdən ibarət olduğunun sübutu onların istilik genişlənməsidir. Belə ki, bədən qızdırıldıqda onun ölçüsü artır. Bu, hissəciklərin bir-birindən çıxarılması səbəbindən baş verir.
Deyilənlərin başqa bir təsdiqi diffuziyadır. Yəni bir maddənin molekullarının digərinin hissəcikləri arasında nüfuz etməsi. Üstəlik, bu hərəkat qarşılıqlı xarakter daşıyır. Diffuziya daha sürətli gedir, molekullar bir o qədər uzaqda yerləşir. Buna görə qazlarda qarşılıqlı nüfuz mayelərə nisbətən daha sürətli baş verəcəkdir. Bərk cisimlərdə diffuziya illər çəkir.
Yeri gəlmişkən, sonuncu proses istilik hərəkətini də izah edir. Axı maddələrin bir-birinə qarşılıqlı nüfuzu kənardan heç bir müdaxilə olmadan baş verir. Amma bədəni qızdırmaqla onu sürətləndirmək olar.
MKT-nin ikinci mövqeyinin təsdiqi
Var olduğuna parlaq sübutistilik hərəkəti hissəciklərin Broun hərəkətidir. Bu, dayandırılmış hissəciklər üçün, yəni bir maddənin molekullarından əhəmiyyətli dərəcədə böyük olanlar üçün nəzərdə tutulur. Bu hissəciklər toz hissəcikləri və ya taxıl ola bilər. Və onların suya və ya qaza qoyulması nəzərdə tutulur.
Asılı hissəciyin təsadüfi hərəkətinin səbəbi molekulların ona hər tərəfdən təsir etməsidir. Onların hərəkəti qeyri-sabitdir. Zamanın hər bir nöqtəsində təsirlərin miqyası fərqlidir. Beləliklə, yaranan qüvvə ya bir istiqamətə, ya da digər istiqamətə yönəldilir.
Molekulların istilik hərəkətinin sürətindən danışırıqsa, onda bunun xüsusi bir adı var - kök orta kvadrat. Bu düsturla hesablana bilər:
v=√[(3kT)/m0].
Bunda T Kelvində temperatur, m0 bir molekulun kütləsi, k Boltsman sabitidir (k=1, 3810 -23 J/K).
ICB-nin üçüncü müddəasının təsdiqi
Zərrəciklər cəlb edir və dəf edir. İstilik hərəkəti ilə əlaqəli bir çox prosesləri izah edərkən bu bilik mühümdür.
Axı, qarşılıqlı təsir qüvvələri maddənin ümumi vəziyyətindən asılıdır. Beləliklə, qazlarda praktiki olaraq yoxdur, çünki hissəciklər o qədər çıxarılır ki, onların təsiri özünü göstərmir. Maye və bərk cisimlərdə onlar hiss olunur və maddənin həcminin saxlanmasını təmin edir. Sonuncuda onlar həm də formanın saxlanmasına zəmanət verirlər.
Cəzbetmə və itələmə qüvvələrinin mövcudluğunun sübutu cisimlərin deformasiyası zamanı elastik qüvvələrin meydana çıxmasıdır. Beləliklə, uzanma ilə molekullar arasında cazibə qüvvələri artır və iləsıxılma - itələmə. Lakin hər iki halda bədəni orijinal formasına qaytarırlar.
İstilik hərəkətinin orta enerjisi
Əsas MKT tənliyindən yazıla bilər:
(pV)/N=(2E)/3.
Bu düsturda p təzyiq, V həcm, N molekulların sayı, E orta kinetik enerjidir.
Digər tərəfdən, bu tənlik aşağıdakı kimi yazıla bilər:
(pV)/N=kT.
Onları birləşdirsəniz, aşağıdakı bərabərliyi əldə edirsiniz:
(2E)/3=kT.
Bundan molekulların orta kinetik enerjisi üçün aşağıdakı düstur gəlir:
E=(3kT)/2.
Buradan aydın olur ki, enerji maddənin temperaturu ilə mütənasibdir. Yəni, sonuncu artdıqda, hissəciklər daha sürətli hərəkət edir. Mütləq sıfırdan başqa bir temperatur olduğu müddətcə mövcud olan istilik hərəkətinin mahiyyəti budur.
