Un ensemble de démonstration "Physique moléculaire et phénomènes thermiques". Physique moléculaire. Phénomènes de chaleur Physique moléculaire et phénomène thermique Guide méthodique
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1 Établissement de l'enseignement de l'État du lycée 1547 Université nucléaire de la recherche nationale "MIII" Laboratoire physique Description des travaux de laboratoire pour les classes de 8, 9.10 et 11. Section physique moléculaire. Phénomènes de chaleur. Moscou 2010 Édité G.S. Bogdanova
2 Table des matières 3 Observation de la substance amorphe durcie. Mesure de la température de cristallisation de la substance. 4 Étude des propriétés de fluide surcellé 5 étude du processus isochorique 7 Étude du processus isothermique. 9 Étude du processus isobarond 10 2
3 1. Remplacement pour durcir une substance amorphe. Equipement: Tube à essai avec substance jaune, thermomètre de laboratoire, laboratoire de trépied avec embrayage et patte, navire avec eau chaude (une classe), montre-bracelet. Contenu et méthode d'exécution du travail. Les substances amorphes n'ont pas un certain point de fusion. Comme chauffé, ils ramollissent progressivement, se transformant en un liquide de moins en moins visqueux. Lors du refroidissement, ce liquide augmente continuellement sa viscosité jusqu'à ce qu'elle gèle dans un corps solide amorphe. Ceci s'explique par les caractéristiques de la structure de ces substances. Dans des substances amorphes de la molécule, il existe également de manière aléatoire, comme dans les liquides, et donc leur transition vers l'état liquide et n'est pas inversée et est accompagnée d'un changement de la structure moléculaire de la substance et ne consiste que dans un changement continu de Mobilité des molécules. Ainsi, l'état solide amorphe et l'état liquide ne représentent pas deux états différents de la substance. Le corps de la substance amorphe peut formellement correspondre formellement aux signes caractéristiques de la télécommunication et du volume solides, mais d'être un liquide dans lequel le mouvement des molécules diminuait considérablement en raison du refroidissement. Le fait que des substances amorphes, contrairement à cristallines, ne disposent pas d'un certain point de fusion et de cristallisation, peuvent être vérifiées en comparant les graphiques de changement de température au fil du temps, à moitié planché lors de l'observation du refroidissement des substances cristallines et amorphes. Le tube à essai avec une substance amorphe de couleur jaune en présence d'un enseignant est immergé un demi-cuve avec de l'eau chaude avec une température de C. Une fois la substance se réchauffe, est convaincu que dans le liquide de tube. Le thermomètre est immergé et à un intervalle de temps en une minute, écris son témoignage. Lorsque la température diminue à 40 s, nous considérons la substance dans le tube à essai et sommes convaincus qu'elle est solide. Expérience arrêter. Un graphique de la dépendance de la température de la substance est de le comparer à un graphique construit lors de l'exécution de la "mesure de la température de cristallisation d'une substance". Ils sont convaincus de l'absence d'un processus de cristallisation lors du déplacement d'un corps amorphe d'un état liquide en solide. La procédure pour effectuer des travaux. 1. Préparez une table pour enregistrer les résultats de la mesure: heure, min T, C 2. Déterminez la division de l'échelle du thermomètre. 3. Abaissez le tube à essai avec une substance jaune dans de l'eau chaude et faites-la fondre. 4. Assurez-vous que le tube contient du fluide. Lorsque le tube à essai pente dans différentes directions, on peut constater que la forme de la substance change en fonction de l'inclinaison, c'est-à-dire qu'elle n'est pas préservée, ce qui est l'une des différences de liquides provenant de solides. 5. Placez le thermomètre dans le tube et fixez-le dans le pied du trépied. 6. Une fois les lectures de thermomètre installées, commencez à enregistrer la température à un intervalle de minute. 7. Lorsque la température tombe à 40 ° C, libérez le tube du pied du podat et en inclinant dans des directions différentes, assurez-vous que la substance gale. 8. Selon les mesures, créez un graphique de la température de la substance dans le tube à essai à partir de temps. Si possible, comparez-la avec un graphique construit lors de la mesure du travail "Mesure de la température de cristallisation de la substance". 9. Avec l'aide du graphique, prouvez que la vitro était une substance amorphe. Questions de contrôle. 1. Quels sont les graphiques de clarification et de substances amorphes diffèrent? 2. Quelle est la différence externe des corps solides des liquides? 3.
4 2. Mesure de la température de cristallisation de la substance. Equipement: tube à essai avec substance verte, thermomètre de laboratoire, verre à l'eau chaude, montre-bracelet. Contenu et méthode d'exécution du travail. Dans la substance cristalline, les atomes et les molécules forment des emballages commandés et font de petites oscillations à proximité de leurs positions d'équilibre. Comme le corps chauffe la vitesse des particules oscillantes augmente ainsi que la portée des oscillations. Une augmentation de la vitesse de circulation des particules avec une augmentation de la température est l'une des lois fondamentales de la nature, qui fait référence à une substance dans toutes les conditions - solide, liquide ou gazeuse. À une certaine température d'oscillations, il devient si vigoureux que l'arrangement commandé des particules devient l'impossible-crystal fond. Avec le début de la fonte, la chaleur résultante n'est plus une augmentation de la vitesse des particules, mais à la destruction du réseau cristallin. Par conséquent, la montée de la température est suspendue. Le chauffage ultérieur est une augmentation de la vitesse des particules liquides. Dans le cas de la cristallisation de la masse fondue, les phénomènes décrits ci-dessus sont observés dans l'ordre inverse: avec le refroidissement du liquide, sa particule ralentit leur mouvement chaotique; Avec une diminution de la température à une certaine valeur, les particules se déplacent si lentement que certaines d'entre elles sous l'action des forces d'attraction commencent à être attachées les unes aux autres, formant des embryons cristallins. Bien que la substance ne soit pas cristallisée, la température restera constante. Cette température est généralement la même que le point de fusion. Une fois que toute la substance passe dans une condition solide, la température commence à diminuer, ce qui correspond au processus de refroidissement du corps solide. Ainsi, la température de cristallisation de la substance peut être déterminée en construisant une carte de dépendance de la température à temps. À partir de ce qui précède, il s'ensuit que ce tableau aura une section caractéristique sous la forme d'un segment, parallèle à l'axe du temps. La température correspondant à cette zone est la température de la cristallisation de cette substance. La procédure pour effectuer des travaux. 1. Préparez une table pour l'enregistrement Résultats de la mesure: Temps, Min T, C 2. Abaissez le tube à essai avec la substance d'essai en présence d'un enseignant dans un vaisseau avec de l'eau à une température de C et regardez la substance fond. 3. Une fois que toute la substance est fondue, transférez le tube sur le verre, qui est versé environ 150 ml d'eau chaude et placez le thermomètre dans la substance fondue. 4. À partir du moment où la température de la substance commence à chuter, écrivez les lectures de thermomètre avec un intervalle de 1 minute. 5. Continuez à enregistrer les lectures de thermomètre, suivez simplement l'étape de transition de la substance dans un état solide. 6. Lorsqu'il est refroidi à 45 s, arrêtez la mesure. Selon les données obtenues, créez un graphique de la dépendance de la température à temps. 7. Selon le graphique, déterminez la température de cristallisation de la substance et le temps pendant lequel la cristallisation de la substance s'est poursuivie. Questions de contrôle. 1. Quelle est la différence entre les graphiques de dépendance de la température de temps pour clarifier des substances cristallines et amorphes? 2. Comment planifier une modification de la température de la substance lorsqu'il est chauffé de temps en temps déterminer le point de fusion du corps cristallin? Tâche supplémentaire. 1. Versez environ 400 ml d'eau chaude dans le récipient et plongez le tube à essai avec la substance cristalline solidifiée, où le thermomètre était auparavant fusionné. 2. Enregistrement du témoignage du thermomètre à un intervalle de 1 minute, suivez le changement de l'état de la substance lorsqu'il est chauffé à 70 p. 3. Selon les mesures, construisez un graphique de la température de la substance de temps en temps et déterminer le point de fusion dessus. 4. Faites correspondre les valeurs obtenues de la fusion et de la cristallisation de la substance. quatre
5 3. Enquête sur les propriétés du liquide hypococheé. Equipement: tube à essai, substance rose dans l'emballage, thermomètre de laboratoire, navire d'eau chaude (une classe), coupe en verre, montre-bracelet. Contenu et méthode d'exécution du travail. Si la substance cristalline dans l'état liquide est refroidie, alors au moment où sa température tombe au point de fusion, la cristallisation devrait commencer. Cependant, avec un refroidissement suffisamment rapide du liquide, la cristallisation n'a pas toujours du temps et la substance s'éteint à une température inférieure au point de fusion, tout en maintenant son état liquide. Ce phénomène s'appelle le surcoolisme fluide. Dans divers liquides, la surcooling est atteinte de manière inégale. Certains fluides peuvent être transférés à des dizaines de degrés sous sa température de cristallisation, d'autres cristallisés avec la surcooline la plus insignifiante. La condition du fluide instable est instable, ainsi qu'un état d'une vapeur propagée ou d'un fluide surchauffé. Certains liquides de l'état de superfoours sont suffisants pour trembler pour causer une cristallisation rapide. Le fluide super-refroidi peut cristalliser le cristal de la même substance lors de son entrée. Des substances facilement préservées dans l'état hyposharien, l'hyposulfite, le salol, la vanilline peut être appelé. Si le fluide super-refroidi commence à cristalliser, avoir un léger échange de chaleur avec les corps environnants, l'énergie libérée en même temps chauffe le mélange résultant de cristaux et de liquides. Avec non trop solide, c'est-à-dire lorsque la température de fluide au moment de la cristallisation n'était pas beaucoup inférieure au point de fusion, la chaleur libérée peut chauffer tout le système au point de fusion, après quoi le taux de cristallisation ralentira et dépendra sur la rapidité de la chaleur sera absorbée. Plans environnants. Le but du travail est de construire un graphique de la température de la substance de temps en temps, la détermination de la température de cristallisation sur elle, surveiller la croissance des cristaux dans le liquide sous-marin. L'objet d'étude est la substance rose dans le tube à essai. En présence d'un enseignant, le tube à essai est immergé la moitié dans de l'eau chaude avec une température C. La substance fond rapidement. Le tube est transféré dans une tasse en verre sans eau ni serrer un trépied dans le pied, insérer un thermomètre de laboratoire et avec un intervalle en une minute écris son témoignage. Afin de ne pas causer de cristallisation prématurée, un verre avec un tube à essai doit être protégé des chocs. Le thermomètre dans le liquide doit également être immobile. Lorsque la température tombe à 35 s, le thermomètre est levé plusieurs fois et abaissé à l'intérieur du liquide. Cet impact suffit pour commencer le processus de cristallisation. Continuant à mesurer la température, observez la formation de cristaux. Expérience des finitions Après une substance, cristallin, commencera à refroidir comme un corps solide. La procédure pour effectuer des travaux. 1. Faites une table pour enregistrer les résultats de mesure: heure, min t, c 2. Utilisez le prix de la division de l'échelle du thermomètre. 3. Indiquez la substance dans le sac et versez-la dans le tube à essai. 4. Mettez avec une substance avec une substance dans un vaisseau avec de l'eau chaude. Lorsque la substance est complètement fondue, transférez le tube à essai dans une tasse en verre sans eau et placez le thermomètre. 5. Une fois le thermomètre installé, commencez à écrire ses lectures à un intervalle d'une seule minute. 6. Lorsque la température tombe sur 35 s, empêchez le thermomètre avec un fluide dans le tube à essai, essayant de ne pas endommager sa pointe. 7. Lorsque la formation des premiers cristaux, faites attention à leur forme et à leur taux de croissance. 8.Pood un graphique de la température de la température de la substance de temps. 9. Selon les graphiques, identifier: a) la température de cristallisation de la substance, B) la durée du temps de séjour de la substance dans l'état du liquide hypococheé, 5
6 c) la durée du temps de cristallisation de la substance. 10. Après avoir obtenu son diplôme, la substance fond, refroidir et refermer le sac. Attention! La substance laissée dans le tube pendant le stockage à long terme peut entraîner sa fissuration. Questions de contrôle. 1. Quel état de la substance s'appelle un liquide super-refroidi? 2. Comment la substance peut-elle être dérivée de l'état du liquide hypococheé? 6
7 4. Équipement de procédé isochorique Oncesside: tube transparent avec grues, tube de pression, ruban à mesurer, trépied avec patte, verre externe de calorimètre, laboratoire de thermomètre, cylindre de mesure, récipient à l'eau tiède. Contenu et méthode d'exécution du travail Le but du travail est d'étudier la dépendance de la pression de gaz sur la température pendant son refroidissement isochorine. De la loi de Charle, il s'ensuit que si le volume d'une certaine quantité de gaz ne change pas, le changement de sa pression et de sa température satisfait la condition: P 1 / t 2 \u003d p2 / t2 (1), où p 1 et p 2 - Pression de gaz dans les états d'origine et d'extrémité, une température T 1 et T 2 dans ces états. Au début de l'expérience, la pression et la température du gaz dans l'état chauffé déterminent. Il est ensuite refroidi avec un volume constant et déterminer à nouveau la pression et la température. Après cela, il est vérifié aussi loin que la modification de ces paramètres correspond à l'égalité (1). Le gaz de test est de l'air situé à l'intérieur du tube transparent. Pour chauffer le tube posé dans un verre de calorimètre. Avant cela, une des grues est fermée. L'empilement commence à partir de la fin où une grue fermée est située et est effectuée de manière à ce que la fin avec une grue ouverte soit supérieure à celle-ci. Ensuite, le verre est versé de l'eau tiède. Le niveau d'eau doit être supérieur à la grue ouverte pendant plus de 5-10 mm. L'air dans le tuyau lorsqu'il est chauffé deviendra en expansion et que des bulles commenceront à sortir de la grue. Lorsque les températures de l'air et de l'eau sont égales, l'expansion s'arrête et les bulles cesseront de se former. Après avoir séparé la dernière bulle, la grue est fermée. L'état de l'air dans le tuyau à ce stade est pris pour l'original et procédez à la définition de ses paramètres - température et pression. La température est déterminée par un thermomètre par température de l'eau et la pression en fonction du baromètre à essai est un anéroïde. Cette méthode de mesure de la pression est possible pour les considérations suivantes. Les bulles sont formées jusqu'à ce que la pression d'air dans le tube soit égale à la quantité de pression de l'atmosphère et de la colonne d'eau sur la grue. Mais comme le niveau d'eau sur la grue sous la condition de l'expérience n'est que de quelques millimètres, la pression étanche peut être négligée par rapport à la pression de l'atmosphère. Sur cette base, on peut supposer que dans l'état initial, la pression d'air dans le tube est égale à la pression atmosphérique. Mesurer les paramètres initiaux de l'air, il est transféré à une autre condition en refroidissant à la température ambiante. Le tube est retiré du calorimètre et sous la forme de la baie accrochée à la patte de trépied. La patte de trépied est pré-fixée sur la tige à une altitude d'environ 35 cm de la surface de la table. Sous le pied, mettez un cylindre de mesure, qui est versé ml d'eau. Le thermomètre est également retiré du calorimètre. Ensuite, une des grues est connectée à un tube manomètre. Ceci est fait dans la séquence suivante. L'extrémité libre du tube est immergée jusqu'au fond dans un cylindre de mesure. Le haut du tube est légèrement serré dans la séquence du trépied, mais de sorte que le canal intérieur ne se chevauche pas complètement. Encore une fois, ils vérifient l'extrémité inférieure du tube à immerger dans l'eau. Seulement après ces opérations, le tube à l'aide d'un tuyau de couplage est connecté à la grue. Lorsque vous contactez l'air froid de la salle de classe, l'air dans le grand tube est refroidi, sa pression tombe, mais le volume reste constant. Si vous ouvrez une grue, alors aux extrémités de la jauge de pression, il y aura une différence de pression et l'eau du récipient commencera à dessiner le tube jusqu'à la pression de la colonne d'eau et la pression d'air dans le grand tube n'est pas une pression atmosphérique égalisée. C'est-à-dire que jusqu'à ce que nous soyons tipied par l'égalité: p AT \u003d P 2 + P B, où p B est la pression dans le tube et la pb est la pression du pôle d'eau dans le tube de manomètre. Par conséquent p 2 \u003d r at - r c. Dans la hauteur de la colonne d'eau, sa pression est déterminée et, en sachant la pression de l'atmosphère, calculez la pression dans le grand tube après refroidissement P 2. La température dans le tube à ce moment est égale à la température de l'air dans la classe et est déterminé par le thermomètre. Ayant obtenu les valeurs de P 1, P 2, T 1 et T 2, le rapport de pression d'air se trouve à sa température dans l'état chauffé et refroidi et vérifiez jusqu'à l'égalité (1) dans les conditions de l'expérience effectuée . 7.
8 Procédure de réalisation de travaux 1. Préparez une table pour l'enregistrement des résultats de la mesure et des calculs: T 1, C T 1, K P 2, PA T 2, C T 2, K, MM P 2, PA P 1 / T 1 P 2 / T 2 2. En tant qu'indication du thermomètre, déterminez la température de l'air dans la classe T 2. 3. À travers le tube dans le verre externe du calorimètre. 4. Demandez un verre à l'eau tiède de sorte que la grue ouverte soit immergée de plus de 5-10 mm. 5. Par la libération de bulles, déterminez le moment de l'égalisation des températures de l'eau et de l'air dans le tube. 6. À la température de l'eau, déterminez la température dans le tube T 1. 7. A l'aide du baromètre - anéroïde, déterminez la pression de l'air dans le tube p 1 \u003d r. 8. Tournez la grue, retirez le tube du verre et placez-le sur le trépied comme mentionné ci-dessus. 9. Spécifiez un tube de jauge de pression sur la grue, effectuant la séquence d'actions définies dans la section précédente. 9. Découvrez sans heurts le robinet et regardez le niveau d'eau élever le tube de pression. Au moment où la température de l'air dans un grand tube et dans la pièce deviendra la même, la montée au niveau de l'eau s'arrête. Mesurer après cette différence de niveaux d'eau dans le tube et dans le cylindre de mesure - h. 11. Effacer la valeur de pression de la colonne d'eau: P b \u003d ρgh, où ρ est la densité d'eau, G est l'accélération de l'automne libre, H est la différence de niveau. 12. Appelez la pression de l'air dans le tube après refroidissement P 2 \u003d P AT-P en 13. Déplacez les valeurs de température résultantes en degrés de la balance Kelvin T \u003d T Calculez les relations P 1 / T 1 et P 2 / t. Dévoiler comment le résultat est aussi loin que le résultat correspond à la formule (1). Spécifiez les raisons possibles de la différence de données expérimentales avec la théorie. Problèmes de contrôle. Avant que le refroidissement de l'air dans l'expérience conductée puisse être considéré comme Isochoret. 2. Quelles conditions doivent être effectuées que les changements dans les paramètres de gaz correspondent à la loi de Challa 8
9 5. Étude du processus isothermique. Equipement: Tube transparent avec grues aux extrémités, cylindre de mesure, ruban à mesurer. Contenu et méthode d'exécution du travail. Le travail est de vérifier la relation entre le volume et la pression d'une certaine quantité de gaz au cours de sa compression isothermique. Conformément à la loi de Boyle-Mariotta, ce ratio devrait être de la forme: V 1 p 1 \u003d V 2 P 2 (1), où V 1 et V 2 sont des volumes occupés par des gaz, respectivement avant et après la compression, et p 1 et p 2 - sa pression. L'objet d'étude dans le travail est l'air situé à l'intérieur du tube transparent. Avant la compression, il a les paramètres suivants. La pression est atmosphérique. Le volume est égal au volume de la cavité interne du tube. La température correspond à la température de l'air dans la salle de classe. Pour comprimer l'air dans le tube, l'une des grues est fermée. La deuxième grue est laissée ouverte. L'extrémité du tube de robinet ouvert est immergée vers le bas du cylindre de mesure, qui est remplie auparavant de température de l'eau, n'est pas autorisée à bord mm. À travers la grue ouverte dans le tube, l'eau entre et comprime l'air jusqu'à ce que sa pression soit comparée à une pression externe. Ainsi, après la compression, les paramètres de l'air seront les suivants. Le volume sera égal au volume de la cavité interne moins le volume d'eau inclus dans le tube. La pression augmentera par la pression hydrostatique de la colonne d'eau dans le cylindre. La température ne changera pas. Le volume de la cavité interne du tube est déterminé par le produit de sa zone transversale. Étant donné que la section transversale du tube est égale sur toute la longueur, la quantité d'air est mesurée de manière appropriée dans des unités classiques. Derrière l'unité conditionnelle, prenez une unité de longueur de l'airfold. Donc, dans l'état initial, la pression est déterminée par le témoignage du baromètre - anéroïde et le volume de la bande de mesure le long de la longueur de la cavité interne. Pour mesurer la pression dans le deuxième état, la différence de niveaux d'eau dans le cylindre de mesure est mesurée et dans le tube - h. Selon la formule de calcul de la pression hydrostatique du liquide, la pression de la colonne d'eau est calculée: p b \u003d ρgh, où ρ est la densité d'eau. La pression atmosphérique dans le deuxième état sera égale à la somme des pressions atmosphériques et hydrostatiques. Pour déterminer le volume d'air dans le deuxième état, mesuré la longueur de la colonne d'eau, qui est entrée dans le tube. À partir de la longueur du tube mesuré précédemment, la longueur de la colonne d'eau est déduite. Après avoir terminé la mesure, trouvez la pression sur le volume d'air dans les premier et deuxième états. Comparer les chiffres reçus, faire une conclusion sur la justice de la loi de Boyle - Mariotta. La procédure pour effectuer des travaux. 1. Préparez une table pour enregistrer les résultats de la mesure et les calculs: L 1, mm P 1, PA ΔL, mm L 2, mm H, mm PB, PA P 2, PA L 1 P 1 L 2 P 2 2. Mesurer la longueur du canne à air dans le tube l fermez une grue et plongez l'extrémité du tube avec une grue ouverte dans un cylindre de mesure au fond. 4. Mesurez la longueur de la colonne d'eau, qui est entrée dans le tube - ΔL. 5. Mesurer la différence de niveaux d'eau dans le cylindre de mesure et dans le tube - h. 6. Calculez la longueur de la colonne d'air dans le tube après la compression 1 2 \u003d ΔL. 7. Calculez la pression hydrostatique de l'eau P \u003d ρgh. 8. Calculez la pression d'air dans le tube après compression P 2 \u003d P 1 + R dans. 9. Calculez les travaux L 1 P 1 et 1 2 P 2 et concluez votre exactitude la variation de paramètres de gaz dans l'expérience expérimentée correspond à la loi de Boyle Mariotta. 10. Indiquez les raisons qui influencent l'exactitude des résultats obtenus. Questions de contrôle. 1. Pourquoi le processus de compression de l'air dans ce travail peut-il être considéré comme isobar? 2. Quelles conditions doivent être effectuées afin que les changements de paramètres de gaz correspondaient à la loi de Boyle-Mariotta? neuf
10 6. Matériel de processus isobare: un tube transparent avec deux grues aux extrémités, un thermomètre de laboratoire, une bande de mesure, un verre de calorimètre externe, un récipient à l'eau tiède, un récipient à l'eau froide. Le contenu et la méthode d'exécution du travail L'objectif du travail est de vérifier la relation entre le changement du volume et de la température d'une certaine quantité de gaz au cours de son isobar refroidi. Conformément à la loi de Gay-Loursak, ce ratio devrait être: V 1 / T 1 \u003d V 2 / T 2 (1), où V 1 et V 2-Clips occupés par cette masse de gaz, respectivement avant et après le refroidissement et t 1 et t 2 - ses températures. Le gaz de test dans ce travail est l'air situé à l'intérieur du tube transparent. Pour l'isolation de la cavité interne du tube de l'environnement externe, des grues spéciales sont fixées aux extrémités. Les mesures du volume et de la température d'air chaud et froid à l'intérieur du tube sont effectuées dans l'ordre suivant. Le tube est serré, le tour du virage est empilé à l'intérieur d'un verre de calorimètre. La grue qui sera située près du bas, pré-fermée. La grue supérieure est laissée ouverte. Ensuite, dans le calorimètre versé chauffé à l'eau. L'eau est versée de sorte que la grue ouverte soit immergée de plus de 5-10 mm. Lorsque le volume d'air dans le tube est chauffé et que des bulles seront sorties de la grue ouverte. À un moment où la température de l'air est livrée avec la température de l'eau tiède, la sélection de bulles s'arrête. Cette condition d'air dans le tube est acceptée pour l'original. La température de l'air dans l'état initial T 1 peut être déterminée si elle mesure la température de l'eau dans le verre. Son volume V 1 est égal au volume de la cavité interne du tube. Après avoir mesuré la température de l'eau tiède, l'air est transféré à un état avec d'autres paramètres. Pour ce faire, fermez la grue, l'eau tiède est drainée et remplie d'un verre d'eau froide, à la suite du niveau de la grue supérieure, comme dans la première partie de l'expérience. Après cela, la grue s'ouvre à nouveau. Lors du refroidissement, la quantité d'air diminuera et une certaine quantité d'eau sera acceptée par une grue ouverte dans le tube. Lorsque les températures d'eau et d'air sont à nouveau les mêmes (après 1-2 minutes), passez à la définition des paramètres de gaz dans un nouvel état. La température de l'air est à nouveau déterminée par la température de l'eau. Pour déterminer son volume après refroidissement, fermez la grue supérieure, le tube est retiré du calorimètre et, tenant verticalement, secouez fortement plusieurs fois. Dans le même temps, des gouttelettes d'eau tombées à l'intérieur, elles alternent et forment une colonne indiscutable. Après avoir mesuré le volume de cette colonne d'eau et la déduisant du volume interne du tube, le volume d'air est comptabilisé dans l'état final. La mesure des volumes dans ce travail est réalisée commodément dans des unités conventionnelles par la longueur de l'air ou de la colonne d'eau: la cavité interne du tube a la forme du cylindre et son volume V \u003d SL, mais la surface transversale S Au cours de l'expérience ne change pas et ne permet pas de mesurer cette valeur, qui après la substitution à l'égalité (1) diminuera encore, le volume est exprimé en unités de longueur (voir les figures 1 et 2). La pression atmosphérique dans le tube dans la première et deuxième partie de l'expérience était égale à la somme de la pression atmosphérique et de la pression d'une petite eaux sur le robinet ouvert. Étant donné que le niveau d'eau chaude et froide n'a pas changé, ce montant n'a pas changé au cours de l'expérience, ce qui signifie que la pression d'air dans le tube pendant son refroidissement est restée constante, c'est-à-dire que le processus s'est déroulé isobarialement. À la fin de l'opération, comparez le ratio volume d'air à sa température avant et après le refroidissement. dix
11 Procédure pour effectuer des travaux 1. Faites le tableau pour enregistrer les résultats des mesures et des calculs: L 1, cm T 1, CT 1, K ΔL, cm 2, cm T 2, CT 2, KL 1 / T 1 L 2 / T 2 2. Mesurez la longueur de la colonne d'air dans le tube L 1 (Fig. 1). 3. Grue grue et placez le tube du tournant au virage dans un verre de calorimètre. Tapez sur le haut de gamme Laissez-le ouvert. 4. Demandez un verre à l'eau tiède et placez le thermomètre. 5. Appliquez pour la libération des bulles d'air d'une grue ouverte. Dès qu'il arrête, déterminez et écrivez la sensation du thermomètre T 1 (c). 6. Tournez la grue, videz l'eau tiède, remplissez le verre avec de l'eau froide jusqu'au même niveau et ouvrez à nouveau la grue. 7.Digar Un et demi - deux minutes, déterminez et écrivez la sensation du thermomètre T 2 (C). 8. Tournez la grue, videz l'eau, retirez le tuyau de la vitre, secouez-le et mesurez la longueur de la colonne d'eau) ΔL (Fig. 2). 9. Effacez la longueur de la colonne d'air refroidie: L 2 \u003d L 1 - ΔL. 10. Point enregistré Lectures de thermomètre enregistrées en degrés de Celvin: T \u003d T Calculez les relations L 1 / T 1 et L 2 / T 1 et concluez la précision avec précision la variation des paramètres de gaz dans l'expérience réelle correspond à la loi gay Loursak. 12. Pour la raison, les causes qui influencent l'exactitude des résultats obtenus. Questions de contrôle 1. Pourquoi le processus de refroidissement de l'air dans ce travail peut-il être considéré comme l'Isobar? 2. Quelles conditions doivent être effectuées pour définir les paramètres de gaz, pourraient être utilisées par la loi de Gay Loussak? Onze
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Théorie cinétique moléculaire - la doctrine de la structure et des propriétés de la substance utilisant l'idée de l'existence d'atomes et de molécules comme les plus petites particules du produit chimique. Le MTT est basé sur trois strictement prouvés à l'aide d'expériences d'approbation:
La substance se compose de particules et de molécules, entre lesquelles il existe des intervalles;
Ces particules sont dans le mouvement chaotique, dont la vitesse qui affecte la température;
Particules interagissent les unes avec les autres.
Le fait que la substance consiste en des molécules puisse être prouvée en déterminant leur taille. Une goutte d'huile est soufflée sur la surface de l'eau, formant une couche, dont l'épaisseur est égale au diamètre de la molécule. Une chute de 1 mm3 ne peut pas casser plus de 0,6 m2:
Il existe également d'autres moyens de prouver l'existence de molécules, mais il n'est pas nécessaire de les énumérer: les appareils modernes (microscope électronique, projecteur d'ions) vous permettent de voir des atomes et des molécules individuels.
Forces d'interaction des molécules. a) l'interaction a une nature électromagnétique; b) les forces sont à court terme, détectées à des distances comparables aux dimensions des molécules; c) il y a une telle distance lorsque les forces d'attraction et de répulsion sont égales (R0) si r\u003e R0, la force de l'attraction est dominée si r L'action des forces d'attraction moléculaires se trouve dans l'expérience avec des cylindres de plomb qui collent à travers leurs surfaces après avoir nettoyé leurs surfaces. Molécules et atomes dans solide Faire des fluctuations aveugles concernant les dispositions dans lesquelles les forces d'attraction et la répulsion des atomes voisines sont équilibrées. DANS liquides Les molécules fluctuent non seulement à proximité de la position de l'équilibre, mais font également un saut d'une position d'équilibre dans le voisinage, ces sauts de molécules sont la cause du débit de fluide, sa capacité à prendre la forme du navire. DANS gaz Typiquement, les distances entre atomes et molécules sont en moyenne significativement plus grandes que les dimensions des molécules; Les forces de répulsion à de grandes distances n'agissent pas, les gaz sont donc facilement comprimés; Il est pratiquement absent entre les molécules de gaz et la force d'attraction. Les gaz ont donc une propriété pour étendre illimité. Masse et taille de molécules. Avogadro permanent: Toute substance se compose de particules, de sorte que nombre de substancesil est considéré comme un nombre proportionnel de particules. La quantité unitaire de substance est môle. Taupe Il est égal à la quantité d'une substance d'un système contenant autant de particules que contenant des atomes de 0,012 kg de carbone. Le rapport du nombre de molécules à la quantité de substance est appelé avogadro permanent: Avogadro permanent est égal à /\u003e. Il montre combien d'atomes ou de molécules contenus dans une mole de la substance. La quantité de substance peut être trouvée comme le rapport du nombre d'atomes ou des molécules de substance à la constante avogadro: Masse molaire Il s'appelle la valeur égale au rapport de la masse de la substance à la quantité de substance: La masse molaire peut être exprimée à travers une masse de la molécule: Pour déterminer molécules de masse Il est nécessaire de diviser la masse de substances au nombre de molécules dedans: Mouvement brownien: mouvement brownien - mouvement thermique des particules en suspension pondérées ou liquides. Botaniste anglais Robert Brown (1773 - 1858) en 1827, il a trouvé un mouvement désordonné de particules solides visibles au microscope situé dans le liquide. Ce phénomène s'appelait le mouvement brownien. Ce mouvement ne s'arrête pas; Avec une température croissante, son intensité augmente. Le mouvement brownien est le résultat des fluctuations de pression (écart notable de la valeur moyenne). La raison du mouvement brownien de la particule est que les coups des molécules de fluide autour de la particule ne se compensent pas. Gaz parfait: Au gaz laminé, la distance entre les molécules est plusieurs fois supérieure à leur taille. Dans ce cas, l'interaction entre les molécules est négligeable et l'énergie cinétique des molécules a beaucoup d'énergie plus potentielle de leur interaction. Pour expliquer les propriétés d'une substance dans un état gazeux, son modèle physique est utilisé au lieu de gaz réel - gaz parfait. Le modèle suppose: la distance entre les molécules est légèrement supérieure à leur diamètre; molécules - boules élastiques; entre les molécules n'appliquent pas la force d'attraction; avec la collision des molécules les uns avec les autres et que les forces agissent avec les murs du navire; les molécules de mouvement obéissent les lois de la mécanique. L'équation de base de l'inta du gaz parfait: L'équation principale MKT vous permet de calculer la pression de gaz si la masse de la molécule est connue, la valeur moyenne du carré de vitesse et la concentration de molécules. Pression du gaz parfait C'est que les molécules des collisions avec les murs de navire interagissent avec elles selon les lois de la mécanique en tant que corps élastique. Dans la collision de la molécule avec la paroi du vaisseau, la projection de la vitesse du vecteur de vitesse sur l'axe de bœuf, la paroi perpendiculaire change son signe à l'opposé, mais reste constante par le module. Par conséquent, à la suite des collisions de la molécule avec le mur, la projection de son impulsion sur l'axe de bœuf varie de mv1x \u003d -mvx à mv2x \u003d mvx. Le changement de pouls de la molécule dans une collision avec la paroi provoque la force F1, agissant sur le côté de la paroi. Le changement de pouls de la molécule est égal à l'impulsion de cette force: Au cours de la collision, selon la troisième loi de Newton, la molécule agit sur le mur avec force F2, égale au module de la résistance F1 et aux ordres opposés. Les molécules sont beaucoup, et chacune transmet le mur lors de la collection de la même impulsion. Dans une seconde, ils transmettent une impulsion /\u003e, où Z est le nombre de collisions de toutes les molécules avec un mur, qui est proportionnelle à la concentration de molécules dans le gaz, la vitesse des molécules et la surface de la paroi : /\u003e. Seule la moitié des molécules se déplacent sur la paroi, le reste se déplace dans la direction opposée: /\u003e. Ensuite, l'impulsion complète transmise par le mur pendant 1 seconde: /\u003e. Selon la deuxième loi de Newton, le changement de pouls corporel par unité de temps égal à la force agissant sur celui-ci: Étant donné que toutes les molécules n'ont pas la même vitesse, la force agissant sur la paroi sera proportionnelle au carré moyen de la vitesse. Étant donné que les molécules se déplacent dans toutes les directions, les valeurs moyen des carrés de projections de vitesse sont égales. Par conséquent, le carré moyen de la projection de vitesse: /\u003e; /\u003e. Ensuite, la pression de gaz sur le mur du navire est: /\u003e - équation de base de la MTC. Décrivant la valeur moyenne de l'énergie cinétique du mouvement de translation des molécules du gaz idéal: /\u003e, obtenez Température et sa mesure: L'équation MCT de base pour le gaz parfaite établit la connexion du paramètre macroscopique facilement mesuré - avec de tels paramètres de gaz microscopique, en tant qu'utilisation cinétique moyenne et concentration de molécules. Mais, ne mesurant que la pression, nous ne pouvons pas apprendre ni l'énergie cinétique moyenne des molécules séparément, ni la concentration. Par conséquent, pour trouver des paramètres de gaz microscopique, il est nécessaire de mesurer une mesure d'une autre quantité physique associée à l'énergie cinétique moyenne des molécules. Une telle magnitude est température. Tout corps macroscopique ou un groupe de corps macroscopiques à des conditions externes constantes se transforme spontanément en un état d'équilibre thermique. Équilibre thermique -ceci est un état dans lequel tous les paramètres macroscopiques restent longtemps inchangés. La température caractérise la condition d'équilibre thermique du système du système: tous les corps de corps les uns des autres dans l'équilibre thermique, ont la même température. Pour mesurer la température, vous pouvez utiliser une modification de toute valeur macroscopique en fonction de la température: volume, pression, résistance électrique, etc. Le plus souvent en pratique, la dépendance du volume de fluide (mercure ou alcool) est utilisée à la température. Pendant la graduation du thermomètre, il est généralement possible pour le début de la référence (0) prenant la température de la glace de fusion; Le deuxième point constant (100) est considéré comme le point d'ébullition d'eau à la pression atmosphérique normale (échelle Celsius). Étant donné que divers liquides se développent lorsqu'il est chauffé n'est pas identique, la balance installée de cette manière dépendra dans une certaine mesure sur les propriétés de ce fluide. Bien sûr, 0 et 100 ° C coïncidera avec tous les thermomètres, mais il n'y aura aucune coïncidence. Contrairement aux liquides, tous les gaz clairsemés sont élargis lorsqu'il est chauffé est identique et modifie également leur pression lorsque la température change. Par conséquent, en physique, une modification de la pression d'une certaine quantité de gaz épargnée est utilisée pour établir une échelle de température rationnelle à un volume constant ou un changement du volume de gaz à pression constante. Une telle échelle est parfois appelée température de gaz parfaite. Avec l'équilibre thermique, l'énergie cinétique moyenne du mouvement de translation des molécules de tous les gaz est la même. La pression est directement proportionnelle à l'énergie cinétique moyenne du mouvement transmunté des molécules: /\u003e. Avec l'équilibre thermique, si la pression de gaz de cette masse et son volume est fixée, l'énergie cinétique moyenne des molécules de gaz doit avoir une valeur strictement définie, ainsi que la température. C. /\u003e, puis /\u003e ou /\u003e. Dénote /\u003e. La valeur de /\u003e se développe avec une augmentation de la température et ne dépend pas de la température. Par conséquent, il peut être considéré comme une mesure naturelle de la température. Échelle de température absolue: Nous examinerons la valeur /\u003e, mesurée dans des unités d'énergie, directement proportionnelles à la température de /\u003e, exprimée en degrés: /\u003e, où /\u003e est le coefficient de proportionnalité. Coefficient /\u003e En l'honneur de la physique autrichienne L. Boltzmann s'appelle boltzmann permanent. Par conséquent, /\u003e. La température déterminée par cette formule ne peut pas être négative. Par conséquent, la valeur de température la plus basse possible est 0 si la pression ou le volume est zéro. La température limite à laquelle la pression du gaz idéal est appliquée à zéro à un volume fixe ou le volume de gaz idéal a tendance à zéro à une pression constante, appelée température nulle absolue.. Le scientifique anglaise W. Kelvin a introduit une échelle de température absolue. La température zéro sur l'échelle de Kelvin correspond au zéro absolu et chaque unité de température de cette échelle est égale au degré de la balance Celsius. L'unité de température absolue en Si est appelée Kelvin: /\u003e. D'où, la température absolue est une mesure de l'énergie cinétique moyenne du mouvement des molécules. Vitesse des molécules de gaz: Connaissant la température absolue, vous pouvez trouver l'énergie cinétique moyenne des molécules de gaz et, par conséquent, le carré moyen de leur vitesse. Racine carrée de cette magnitude est appelée vitesse quadratique moyenne: Des expériences pour déterminer la vitesse des molécules ont prouvé l'équité de cette formule. Certaines des expériences ont été proposées par O. Stern en 1920. L'équation de l'état du gaz idéal (l'équation Mendeleev est Klapairone). Gaz universel permanent: Sur la base de la dépendance de la pression de gaz sur la concentration de ses molécules et de ses températures, il est possible d'obtenir une équation qui se lie les trois paramètres macroscopiques: pression, volume et température - caractérisant l'état de cette masse de gaz suffisamment clairsemétrique. Cette équation s'appelle l'équation de l'état du gaz idéal. /\u003e, où /\u003e - constante de gaz universel /\u003e pour cette masse de gaz, donc Saut de page-- /\u003e - Équation de Klapairone. Processus isothermiques, isochhore et isobaric: Les relations quantitatives entre les deux paramètres du gaz à une valeur fixe du troisième paramètre sont appelées lois sur gaz. Et les processus se produisant avec la valeur constante de l'un des paramètres - iSoprocresses. Processus isothermique - le processus de modification de l'état du système thermodynamique de corps macroscopiques à une température constante. /\u003e avec /\u003e Pour le gaz de cette masse, le produit de la pression de gaz sur son volume est constamment si la température du gaz ne change pas. - Loi Boyle - Mariotta. Processus d'isochhore - le processus de modification de l'état du système thermodynamique des corps macroscopiques à un volume constant. /\u003e avec /\u003e Pour le gaz de cette masse, le rapport de pression à la température est constamment si le volume de gaz ne change pas. - Loi Charles. Processus isobarique - le processus de modification de l'état du système thermodynamique de corps macroscopiques à pression constante. /\u003e avec /\u003e Pour le gaz de cette masse, la capacité du volume à la température est constamment si la pression du gaz ne change pas. - Droit Gay Lussa. Énergie interne: L'énergie interne du corps macroscopique est égale à la somme des énergies cinétiques du mouvement désordonné de toutes les molécules (ou atomes) par rapport aux centres de masse et les énergies potentielles de l'interaction de toutes les molécules (mais pas de molécules d'autres corps). Pour tout processus dans un système thermodynamique isolé, l'énergie interne reste inchangée. /\u003e. Énergie interne du gaz parfait. Calculer l'énergie interne du parfait monatomique Mass de Gaza /\u003e Vous devez multiplier l'énergie cinétique moyenne d'un atome /\u003e par le nombre d'atomes /\u003e. Étant donné que /\u003e, nous obtenons la valeur de l'énergie interne du gaz parfait: Si le gaz idéal est constitué de molécules plus complexes que d'un nom, son énergie interne est égale à la somme du mouvement progressif et rotatif des molécules. Pour dihomotome Gaz: /\u003e Pour mulotomique Gaz: /\u003e Dans de vrais gaz, liquides et corps solides, l'énergie potentielle moyenne de l'interaction des molécules n'est pas nulle. Pour les gaz, il est beaucoup moins que l'énergie cinétique moyenne des molécules, mais elle est comparable à la solide et aux liquides avec elle. L'énergie potentielle moyenne de l'interaction des molécules dépend du volume de la substance, car la distance moyenne entre les molécules change avec la quantité de molécules. D'où, l'énergie interne en thermodynamique en général, ainsi que la température dépend du volume. Quantité de chaleur: Le processus de transfert d'énergie d'un corps à un autre sans effectuer le travail est appelé Échange de chaleur ou alors transfert de chaleur. L'échange de chaleur se produit entre les corps ayant des températures différentes. Lors de la mise en contact du contact entre les corps avec différentes températures, une partie de l'énergie interne du corps avec une température plus élevée au corps, dans laquelle la température est inférieure. L'énergie transmise par le corps résulte de l'échange de chaleur est appelée quantité de chaleur. Substance de capacité de chaleur spécifique: Si le processus de transfert de chaleur n'est pas accompagné de travaux, alors sur la base de la première loi de la thermodynamique, la quantité de chaleur est égale à la modification de l'énergie interne du corps: /\u003e. L'énergie moyenne du mouvement de la traduction indiscriminée des molécules est proportionnelle à la température absolue. Le changement de l'énergie interne du corps est égal à la quantité algébrique de variations de l'énergie de tous les atomes ou molécules, dont le nombre est proportionnel à la masse du corps, donc le changement de l'énergie interne et, par conséquent, La quantité de chaleur est une masse proportionnelle et un changement de température: Le coefficient de proportionnalité de cette équation est appelé la capacité thermique spécifique. La capacité de chaleur spécifique montre comment la quantité de chaleur est nécessaire pour chauffer 1 kg de substance par 1 k. Travailler en thermodynamique: En mécanique, le travail est défini comme un produit de modules de force et de mouvement et de cosinus du coin entre eux. Le travail est effectué sous l'action de la force sur le corps en mouvement et est égal au changement de son énergie cinétique. En thermodynamique, le mouvement du corps n'est pas considéré dans son ensemble, nous parlons de déplacer des parties du corps macroscopique par rapport à l'autre. En conséquence, le volume du corps change et sa vitesse reste zéro. Le travail en thermodynamique est déterminé de la même manière que dans la mécanique, mais est égal à la variation de l'énergie non cinétique du corps, mais son énergie interne. Lors de la réalisation de travaux (compression ou expansion), l'énergie de gaz interne change. La raison pour cela est la suivante: avec les collisions élastiques des molécules de gaz avec un piston en mouvement, leurs changements d'énergie cinétique.Calculez le fonctionnement du gaz lors de l'expansion. Le gaz agit sur le piston avec force /\u003e, où /\u003e - la pression du gaz et /\u003e est la surface de la surface /\u003e piston. Lors de l'expansion du gaz, le piston est déplacé dans la direction de la force /\u003e pour une petite distance /\u003e. Si la distance ne suffit pas, la pression de gaz peut être considérée comme constante. L'opération de gaz est égale à: où /\u003e est un changement de volume de gaz. Dans le processus d'expansion du gaz, des travaux positifs, car la direction de la force et du mouvement coïncident. Dans le processus d'expansion, le gaz donne l'énergie aux corps environnants. Le travail effectué par des corps externes au-dessus du gaz diffère de l'exploitation du gaz uniquement par le signe /\u003e, car le pouvoir /\u003e agissant sur le gaz est opposé à la force /\u003e, avec lequel le gaz agit sur le piston et est égal à celui-ci dans le module (la troisième loi Newton); Et le mouvement reste le même. Par conséquent, le travail des forces externes est égal à: La première loi de thermodynamique: La première loi de la thermodynamique est la loi de la conservation de l'énergie, commune sur les phénomènes thermiques. Loi de la conservation de l'énergie: l'énergie dans la nature ne découle pas de rien et ne disparaît pas: la quantité d'énergie est invariablement, elle ne passe qu'à une forme à une autre. La thermodynamique discute du corps, la position du centre de gravité qui ne change pas pratiquement. L'énergie mécanique de cette TEL reste constante et seule l'énergie interne peut changer. L'énergie interne peut être modifiée de deux manières: le transfert de chaleur et la performance. Dans le cas général, l'énergie interne change à la fois par transfert de chaleur et en effectuant des travaux. La première loi de thermodynamique est formulée spécifiquement pour de tels cas généraux: Modification de l'énergie interne du système lors de la transition d'un état à un autre égal à la quantité de fonctionnement des forces externes et de la quantité de chaleur transmise par le système: Si le système est isolé, il ne fonctionne pas dessus et il n'échange pas la chaleur avec les corps environnants. Selon la première loi de thermodynamique l'énergie interne d'un système isolé reste inchangée. Considérant que /\u003e, la première loi de thermodynamique peut être écrite comme suit: La quantité de chaleur transmise par le système va changer d'énergie interne et effectuer le système de travail sur des organismes externes. La deuxième loi de thermodynamique: il est impossible de traduire la chaleur d'un système plus chaud en l'absence d'autres changements simultanés dans les deux systèmes ou dans des organismes environnants. Application de la première loi de thermodynamique aux isoprocrains: Pour processus isoormalle volume de gaz ne change pas et donc le fonctionnement du gaz est zéro. Le changement de l'énergie interne est égal au nombre de chaleur transmise: Pour processus isothermique L'énergie interne du gaz parfait ne change pas. Tous les gaz transmis, la quantité de chaleur va au travail: Pour le processus isobarique La quantité de chaleur transmise par gaz va changer d'énergie interne et effectuer des travaux à pression constante. Processus ADIABAT: Processus adiabat - processus dans le système isolé thermique. Par conséquent, le changement d'énergie interne au cours du processus adiabatique ne se produit que par la performance du travail: Étant donné que le travail des forces externes en compression est positif, l'énergie interne du gaz pendant la compression adiabatique augmente et que sa température augmente. Avec une expansion adiabatique, le gaz rend son travail en raison d'une diminution de son énergie interne, de sorte que la température du gaz dans le cadre d'une expansion adiabatique diminue. Principe de fonctionnement des moteurs thermiques: Le moteur thermique s'appelle le moteur qui produit des travaux mécaniques en raison de l'énergie séparée pendant la combustion du carburant. Quelques types de moteurs thermiques: machine à vapeur; turbine à vapeur; moteur à combustion interne; moteur d'avion. Les fondements physiques de tous les moteurs thermiques sont les mêmes. Le moteur thermique est composé de trois parties principales: chauffage, fluide de travail, réfrigérateur. Le processus de fonctionnement du moteur thermique: le corps de travail est mis en contact avec le chauffage (/\u003e - élevé), de sorte que le fluide de travail provient de l'appareil de chauffage /\u003e. En raison de cette quantité de chaleur, le corps de travail effectue des travaux mécaniques. Ensuite, le corps de travail est mis en contact avec le réfrigérateur (/\u003e - faible), de sorte que le corps de travail donne la chaleur du réfrigérateur. Revient donc à son état d'origine. Maintenant, le corps de travail est mis en contact avec le chauffage et tout se passe en premier. Par conséquent, la machine thermique est une action périodique, c'est-à-dire dans cette voiture, le corps fait un cycle de processus fermé. Pour chaque cycle, le corps de travail fonctionne /\u003e ou /\u003e L'efficacité est faite pour exprimer en pourcentage: L'efficacité du moteur thermique et sa valeur maximale: Au début du XIXe siècle, l'ingénieur français Sadi Karo a enquêté sur des moyens d'accroître l'efficacité des moteurs thermiques. Il est venu avec un cycle, qui devrait effectuer un gaz parfait dans une machine à chaleur, de sorte que l'efficacité maximale possible est obtenue. Le cycle Carno se compose de deux isothermes et de deux adiabat. Le gaz idéal est en contact avec le chauffage et lui fournit la possibilité de se développer isothermique, c'est-à-dire à une température de chauffage. Lorsque le gaz élargi procède à l'état 2, il est isolé thermiquement de l'appareil de chauffage et lui donne la possibilité de se développer adiabatique, c'est-à-dire que le gaz rend son travail en raison de la perte de son énergie interne. L'expansion du gaz adiabatique est refroidie tant que sa température est égale à la température du réfrigérateur (état 3). Le gaz est maintenant mis en contact avec le réfrigérateur compressez isothermiquement. Le gaz donne le réfrigérateur /\u003e. Le gaz passe dans l'état 4. Ensuite, le gaz est isolé thermiquement du réfrigérateur et comprimé adiabatiquement. Dans ce cas, la température du gaz augmente et atteint la température du radiateur. Le processus est répété en premier. La formule permettant de calculer l'efficacité de la machine à chaleur idéale fonctionnant sur le cycle de Carno avec un gaz parfait. Carno a montré que l'efficacité de toute autre machine à chaleur (c'est-à-dire avec un autre organe de travail ou fonctionnant sur un autre cycle) sera inférieure au cycle Capo CND. En pratique, les voitures fonctionnant le long du cycle Carno ne sont pas utilisées, mais la formule (*) vous permet de déterminer l'efficacité maximale aux températures données de l'appareil de chauffage et du réfrigérateur. Évidemment, pour augmenter l'efficacité, il est nécessaire d'abaisser la température du réfrigérateur et d'augmenter la température de l'appareil de chauffage. Baisser la température du réfrigérateur est artificiellement non rentable, car cela nécessite des coûts énergétiques supplémentaires. Vous pouvez également augmenter la température de l'appareil de chauffage, jusqu'à une certaine limite, car divers matériaux ont une résistance thermique différente à des températures élevées. Cependant, la formule Carnot a montré qu'il existe des réserves inutilisées d'une efficacité d'efficacité, car l'efficacité pratique est très différente de l'efficacité du cycle de Carno. A continué Moteurs thermiques et protection de la nature
Evaporation et condensation, paires saturées et insaturées: La distribution inégale de l'énergie cinétique du mouvement thermique des molécules entraîne le fait qu'à n'importe quelle température, l'énergie cinétique de certaines molécules de fluide ou solides peut dépasser l'énergie potentielle de leur liaison avec le reste des molécules. L'évaporation est un processus auquel les molécules dont l'énergie cinétique dépasse l'énergie potentielle de l'interaction des molécules dépasse la surface du liquide ou du solide.L'évaporation est accompagnée d'un refroidissement liquide, car les molécules de laisser de liquide ayant une plus grande énergie cinétique et que l'énergie interne du liquide est réduite. Les molécules de passage commencent à se déplacer au hasard dans le mouvement de gaz thermique; Ils peuvent facilement prendre leur retraite de la surface du liquide ou revenir au liquide à nouveau. Un tel processus est appelé condensation. L'évaporation du fluide dans un récipient fermé à une température constante entraîne une augmentation progressive de la concentration des molécules de substance évaporantes dans un état gazeux. Quelque temps après le début du processus d'évaporation, la concentration de la substance dans l'état gazeux atteint une telle valeur dans laquelle le nombre de molécules retournant sur le liquide par unité de temps devient égal au nombre de molécules laissant la surface du fluide pendant le même temps. Un équilibre dynamique est établi entre les procédés d'évaporation et de la condensation de la substance. La substance dans un état gazeux dans l'équilibre dynamique avec du liquide est appelée ferry saturé. Couples tenus à une pression sous la pression de paire saturée appelée insaturé. Lorsqu'une paire saturée est comprimée, la concentration de molécules de vapeur augmente, l'équilibre entre les procédés d'évaporation et de la condensation est perturbé et une partie de la vapeur se transforme dans un liquide. Lors de l'expansion d'une paire saturée, la concentration de ses molécules diminue et une partie du fluide se transforme en vapeur. Ainsi, la concentration de la vapeur saturée reste constante quel que soit le volume. Étant donné que la pression de gaz est proportionnelle à la concentration et à la température (/\u003e), la pression de la paire saturée à une température constante ne dépend pas du volume. L'intensité du processus d'évaporation augmente avec une augmentation de la température du fluide. Par conséquent, l'équilibre dynamique entre l'évaporation et la condensation avec une température croissante est fixé à des concentrations élevées de molécules de gaz. La pression du gaz idéal à une concentration constante de molécules augmente de la proportion directe à la température absolue. Comme dans une paire saturée, avec une augmentation de la température, la concentration de molécules augmente, la pression de la vapeur saturée avec une augmentation de la température augmente plus rapidement que la pression du gaz idéal avec une concentration constante de molécules. C'est à dire la pression de la vapeur saturée augmente non seulement due à l'augmentation de la température du fluide, mais également d'une augmentation de la concentration de molécules de vapeur. La principale différence dans le comportement du gaz parfaite et une paire saturée est que lorsque la température change de température est modifiée dans le récipient fermé (ou lorsque le volume est modifié à une température constante), la masse de changement de vapeur change. La dépendance de la température de l'ébullition du fluide de la pression: Avec une température croissante, l'intensité de l'évaporation du fluide augmente et à une certaine température, le fluide commence à bouillir. Lors de l'ébullition tout au long du volume du liquide, des bulles de vapeur en croissance rapide sont formées, qui flottent à la surface. Le point d'ébullition du liquide reste constant. Dans le liquide, les gaz dissous sont toujours présents, qui sont mis en évidence sur le fond et les murs du navire. La paire de liquides à l'intérieur des bulles sont saturées. Avec une température croissante, la pression des vapeurs saturées augmente et les bulles augmentent de taille. Sous l'action de la force de poussée, ils flottent à la surface. La dépendance de la pression d'une vapeur saturée sur la température explique pourquoi le point d'ébullition du fluide dépend de la pression sur sa surface. La bulle de vapeur peut pousser lorsque la pression de paire saturée à l'intérieur dépasse légèrement la pression dans le liquide, qui provient de la pression de l'air à la surface du liquide (pression externe) et de la pression hydrostatique de la colonne de fluide. L'ébullition commence à une température à laquelle la pression saturée de la vapeur dans des bulles est comparée à la pression dans le liquide. Plus la pression externe est grande, plus le point d'ébullition est élevé. Chaque liquide a son propre point d'ébullition, qui dépend de la pression de vapeur saturée. plus la pression paire saturée est élevée, plus le point d'ébullition est inférieur du fluide correspondantDepuis des températures plus courtes, la pression paire saturée devient égale à atmosphérique. Avec une température de fluide croissante, la pression de la vapeur saturée augmente et sa densité augmente en même temps. La densité de liquide dans l'équilibre avec son ferry, au contraire, diminue en raison de la dilatation du fluide pendant le chauffage. Si, dans une figure, tirez sur les courbes de la dépendance de la densité du liquide et de la densité de sa vapeur saturée de la température, puis pour le liquide, la courbe descendra et pour la paire. À une température, les deux courbes fusionnent, c'est-à-dire que la densité du liquide devient égale à la densité de vapeur. La température critique est la température à laquelle les différences disparaissent dans les propriétés physiques entre le liquide et son ferry saturé. À des températures, la grande critique, la substance ne se transformant pas en liquide sans pression. L'humidité de l'air: L'air atmosphérique est un mélange de gaz de gaz et de vapeur d'eau. Chacun des gaz contribue à la pression totale produite par l'air dans le corps. La pression qui produirait une vapeur d'eau si tous les autres gaz étaient absents, appelée pression partielle de vapeur d'eau. L'humidité relative de l'air /\u003e est appelée le rapport de pression partielle /\u003e de la vapeur d'eau contenue dans l'air à une température donnée, à la pression /\u003e la vapeur saturée à la même température, exprimée en pourcentage: Étant donné que la pression d'une vapeur saturée est inférieure à la température inférieure, alors lorsqu'elle est refroidie de l'air, la vapeur d'eau située à une certaine température devient saturée. Température /\u003e, dans laquelle le couple d'eau dans l'air devient saturé, appelé le point de la rosée. Au point de rosée, vous pouvez trouver la pression de la vapeur d'eau dans l'air. Il est égal à la pression d'une paire saturée à une température égale au point de rosée. Par des valeurs de la pression de la vapeur dans l'air et de la pression de la paire saturée à une température donnée, l'humidité relative de l'air peut être déterminée. Corps cristal et amorphes: Amorphe Appelés corps dont les propriétés physiques sont les mêmes dans toutes les directions. Les corps amorphes sont isotrope - Ils n'ont pas d'ordre strict dans l'emplacement des atomes. Des exemples de corps amorphes peuvent servir de tranches de résine durcie, d'ambre, de verre. Corps solides dans lesquels des atomes ou des molécules sont disposés commandés et forment une structure interne répétée périodiquement, appelée cristaux. Les propriétés physiques des corps cristallins d'inégale dans diverses directions, mais coïncident dans des directions parallèles. Cette propriété de cristaux est appelée anisotropie. L'anisotropie des propriétés mécaniques, thermiques, électriques et optiques des cristaux est expliquée par le fait qu'avec la disposition ordonnée d'atomes, de molécules ou d'ions de la force d'interaction entre eux et des distances interatomiques différentes dans différentes directions. Les corps cristallins sont divisés en monocristaux et polycristals. Les monocristales ont parfois une forme géométriquement correcte, mais le signe principal du seul cristal est une structure interne répétée périodiquement dans tout son volume. Le corps polycristallin est une combinaison de petits cristaux orientés grossièrement - cristallites dans l'autre. Chaque petit-cristal unique est une polycristalline anisotropine, mais le corps polycristallin est isotrope. Propriétés mécaniques des solides: Considérez les propriétés mécaniques du corps solide sur l'exemple de déformation d'étirement. Dans n'importe quelle section du corps déformé, les forces de l'élasticité agissent qui empêchent la rupture de ce corps en parties. Tension mécanique Appelez le ratio du module de la force de l'élasticité à la zone transversale du corps: Avec de petites déformations, la tension /\u003e est directement proportionnelle à l'allongement relative /\u003e (site OA). Cette dépendance est appelée lOI DUNGAL: /\u003e, où /\u003e - le module Jung. /\u003e, Dénote /\u003e, puis /\u003e La jambe de la gorge n'est effectuée qu'avec de petites déformations et, par conséquent, aux contraintes qui ne dépassent pas une certaine limite. Tension maximale /\u003e, dans laquelle la loi du thread est toujours effectuée limiter la proportionnalité. Si vous augmentez la charge, la déformation devient non linéaire, la tension cesse d'être directement proportionnelle à l'allongement relative. Cependant, avec de petites déformations non linéaires, après le retrait de la charge, la forme et la taille du corps sont pratiquement restaurées (une partie de l'AB). La tension maximale à laquelle des déformations résiduelles notables se produisent encore (la déformation résiduelle relative ne dépasse pas 0,1%), appelée la limite d'élasticité />. Si la charge externe est telle que la tension du matériau dépasse la limite de l'élasticité, ensuite après avoir retiré la charge, le corps reste déformé. Avec une certaine valeur de la tension correspondant au diagramme Point C, l'allongement augmente avec presque aucune augmentation de la charge. Ce phénomène s'appelle fluidité du matériau (tracé cd). Ensuite, avec une augmentation de la déformation, la courbe de tension commence à se développer légèrement et atteint le maximum au point E. Puis la tension tombe fortement et le corps est détruit. L'écart survient après que la tension atteigne la valeur maximale /\u003e appelée limité. Déformations élastiques: Avec des déformations élastiques, la taille et la forme du corps sont restaurées lors de la suppression de la charge. « Physique - 10e année » Nous donnons une idée générale du sens et du sens que vous commencerez à apprendre en ce moment. Corps macroscopiques. Nous vivons dans le monde des corps macroscopiques. Notre corps est également un corps macroscopique. En physique, les corps macroscopiques sont appelés grands corps constitués d'un grand nombre de molécules. Le gaz dans le cylindre, l'eau dans un verre, une banque de sable, une pierre, une tige d'acier, le globe est tous des exemples de corps macroscopiques (Fig. 7.7). Mécanique et mouvement mécanique. Dans la mécanique de Newton, ils traitent du mouvement mécanique des corps macroscopiques - le mouvement d'un corps par rapport aux autres dans l'espace au fil du temps. Mécanique étudie le mouvement des corps, mais il est incapable d'expliquer pourquoi il y a des corps solides, liquides et gazeux et pourquoi ces corps peuvent passer d'un État à un autre. L'étude des propriétés internes des corps n'est pas incluse dans la tâche de la mécanique. Dans la mécanique, ils parlent des forces comme les causes des changements dans les vitesses des corps, mais la nature de ces forces, leur origine ne le découvre pas. Il reste incompréhensible pourquoi, lors de la compression des corps, les forces de l'élasticité apparaissent, pourquoi la friction se pose. Pour beaucoup, de nombreux problèmes des réponses de Newton ne donnent pas. Tout cela bien compris Newton lui-même. Il possède un mot important: «Je ne sais pas ce que je semble au monde; Je pense moi-même que je n'étais qu'un garçon jouant sur le front de mer et m'amuser de temps en temps, nous avons trouvé des cailloux plus doux ou plus de bel évier que d'habitude, tandis que le grand océan de la vérité était parti complètement non résolu. " Phénomènes de chaleur. Après le mouvement mécanique, les phénomènes les plus remarquables sont associés à des corps de chauffage ou de refroidissement, avec un changement de leur température. Ces phénomènes sont appelés thermique. Le mouvement mécanique ne provoque aucun changement significatif dans le corps s'il n'y a pas de collisions désastreuses. Mais le chauffage ou le refroidissement du corps peut le changer au-delà de la reconnaissance. Le chauffage fortement est transparent, mais toujours de l'eau visible, nous la transformerons en vapeur invisible. Un refroidissement fort devinera l'eau en un morceau de glace. Si vous y réfléchissez, ces phénomènes sont mystérieux et dignes d'étonnement. Nous ne sommes pas surpris parce que nous leur sommes habitués depuis l'enfance. Il est nécessaire de trouver des lois qui pourraient expliquer les changements de corps lorsque les organes eux-mêmes sont toujours et que rien ne se passe du point de vue de la mécanique avec eux. Ces lois décrivent un type particulier de mouvement de matériau - trafic de chaleurInhérent à tous les corps macroscopiques, que ce soit, qu'ils se déplacent dans l'espace ou non. Mouvement thermique des molécules. Tous les corps sont constitués d'atomes et de molécules. Mouvement de molécules au hasard en raison du fait que leur nombre dans les corps qui nous entourent est incroyable. Chaque molécule change constamment sa vitesse dans des collisions avec d'autres molécules. En conséquence, sa trajectoire s'avère extrêmement déroutante, le mouvement est, qui est incomparablement plus chaotique que le mouvement des fourmis dans une fourmilière en ruine. Le mouvement erratique d'un grand nombre de molécules est qualitativement différent d'un mouvement mécanique ordonné de Tel. C'est un type particulier de mouvement de matière avec ses propriétés spéciales. Ces propriétés seront discutées à l'avenir. La valeur des phénomènes thermiques. Le look habituel de notre planète existe et ne peut exister que dans une plage de température plutôt étroite. Si la température dépassait 100 ° C, alors sur Terre sous pression atmosphérique normale, il n'y aurait pas de rivières, de mers et d'océans, il n'y aurait pas d'eau du tout. Toute l'eau se transformerait en vapeur. Et avec une diminution de la température pour plusieurs dizaines de degrés, les océans se transformeraient en énormes glaciers. Même une variation de température n'est que de 20 à 30 ° C lorsque vous modifiez les saisons de l'année change de latitudes moyennes l'apparence de la planète. Avec l'apparition du printemps commence l'éveil de la nature. Les forêts sont habillées au feuillage, commence les prairies vertes. En hiver, la vie des plantes gèle. La couche de neige grasse couvre la surface du sol. Même des gammes de température étroites sont nécessaires pour maintenir la vie d'animaux à sang chaud. La température des animaux et des humains est maintenue par des mécanismes de thermorégulation internes sur un niveau strictement défini. Il suffit de se lever de plusieurs dixième de degrés, car nous nous sentons déjà malsains. Le changement de la même température pendant plusieurs degrés conduit à la mort des organismes. Par conséquent, il n'est pas surprenant que les phénomènes thermiques attiraient l'attention des personnes de l'Antiquité. La capacité d'extraire et de maintenir l'incendie rendait une personne relativement indépendante des fluctuations de température ambiante. C'était l'une des plus grandes inventions de l'humanité. Le changement de température a un impact sur toutes les propriétés de Tel. Donc, lorsque chauffé ou refroidissement, des dimensions de corps solides et de volumes de liquides sont modifiées. Modification significative des propriétés mécaniques des corps, par exemple une élasticité. Un morceau de tube en caoutchouc détruira si vous le frappez avec un marteau. Mais lorsqu'il est refroidi à une température inférieure à - 100 ° C, le caoutchouc devient fragile, comme le verre, et d'un léger souffle, un tube en caoutchouc est brisé en petits morceaux. Seulement après chauffage, le caoutchouc acquiert à nouveau ses propriétés élastiques. Outre les propriétés mécaniques, lorsque la température change, d'autres propriétés des corps sont modifiées, par exemple, la résistance à courant électrique, les propriétés magnétiques, etc. Si vous chauffez fortement l'aimant permanent, il arrête d'attribuer des objets de fer. Tous ceux énumérés ci-dessus et de nombreux autres phénomènes thermiques sont soumis à certaines lois. L'ouverture des lois de phénomènes thermiques permet d'appliquer au maximum ces phénomènes dans la pratique et dans la technique. Moteurs thermiques modernes, réglages de liquéfaction de gaz, réfrigérateurs et de nombreux autres dispositifs sur la base de ces lois. Théorie cinétique moléculaire. Plus de philosophes antiquités devinent que la chaleur est le type de mouvement intérieur. Mais seulement au XVIIIe siècle. A commencé à développer cohérent théorie cinétique moléculaire. M. V. Lomonosov a été une grande contribution au développement de la théorie kinétique moléculaire. Il considérait la chaleur comme le mouvement de rotation des particules corporelles. L'objectif de la théorie kinétique moléculaire est une explication des propriétés des corps macroscopiques et des processus thermiques qui se produisent, sur la base d'idées que tous les corps sont constitués de particules distinctes et mobiles aléatoires. Théorie cinétique moléculaire Phénomènes de chaleur en physique moléculaire. Forces de l'interaction des molécules, de leur masse et de leur taille. La cause du mouvement brownien de la particule. Pression du gaz parfait. Température Le concept d'équilibre thermique. Processus isothermique Processus d'isochhore Processus isobarique Énergie interne Énergie interne du gaz parfait. Une échelle de température de gaz idéale. Quantité de chaleur La première loi de thermodynamique La deuxième loi de thermodynamique La capacité thermique spécifique Moteurs thermiques et protection de la nature. Une justification expérimentée des principales positions de MTKS: Théorie cinétique moléculaire - la doctrine de la structure et des propriétés de la substance utilisant l'idée de l'existence d'atomes et de molécules comme les plus petites particules du produit chimique. Le MTT est basé sur trois strictement prouvés à l'aide d'expériences d'approbation: La substance se compose de particules et de molécules, entre lesquelles il existe des intervalles; Ces particules sont dans le mouvement chaotique, dont la vitesse qui affecte la température; Particules interagissent les unes avec les autres. Le fait que la substance consiste en des molécules puisse être prouvée en déterminant leur taille. Une goutte d'huile est soufflée sur la surface de l'eau, formant une couche, dont l'épaisseur est égale au diamètre de la molécule. Une goutte de 1 mm 3 ne peut pas casser plus de 0,6 m 2: Il existe également d'autres moyens de prouver l'existence de molécules, mais il n'est pas nécessaire de les énumérer: les appareils modernes (microscope électronique, projecteur d'ions) vous permettent de voir des atomes et des molécules individuels. Forces d'interaction des molécules. a) l'interaction a une nature électromagnétique; b) les forces sont à court terme, détectées à des distances comparables aux dimensions des molécules; c) Il y a une telle distance lorsque les forces d'attraction et de répulsion sont égales (R 0), si r\u003e R 0, la force de l'attraction est dominée si r L'action des forces d'attraction moléculaires se trouve dans l'expérience avec des cylindres de plomb qui collent à travers leurs surfaces après avoir nettoyé leurs surfaces. Molécules et atomes dans solide Faire des fluctuations aveugles concernant les dispositions dans lesquelles les forces d'attraction et la répulsion des atomes voisines sont équilibrées. DANS liquides Les molécules fluctuent non seulement à proximité de la position de l'équilibre, mais font également un saut d'une position d'équilibre dans le voisinage, ces sauts de molécules sont la cause du débit de fluide, sa capacité à prendre la forme du navire. DANS gaz Typiquement, les distances entre atomes et molécules sont en moyenne significativement plus grandes que les dimensions des molécules; Les forces de répulsion à de grandes distances n'agissent pas, les gaz sont donc facilement comprimés; Il est pratiquement absent entre les molécules de gaz et la force d'attraction. Les gaz ont donc une propriété pour étendre illimité. Masse et taille de molécules. Avogadro permanent: Toute substance se compose de particules, de sorte que Nombre de substancesil est considéré comme un nombre proportionnel de particules. La quantité unitaire de substance est môle. Taupe Il est égal à la quantité d'une substance d'un système contenant autant de particules que contenant des atomes de 0,012 kg de carbone. Le rapport du nombre de molécules à la quantité de substance est appelé avogadro permanent: Avogadro permanent est égal. Il montre combien d'atomes ou de molécules contenus dans une mole de la substance. La quantité de substance peut être trouvée comme le rapport du nombre d'atomes ou des molécules de substance à la constante avogadro: Masse molaire Il s'appelle la valeur égale au rapport de la masse de la substance à la quantité de substance: La masse molaire peut être exprimée à travers une masse de la molécule: Pour déterminer molécules de masse Il est nécessaire de diviser la masse de substances au nombre de molécules dedans: Mouvement brownien: mouvement brownien - mouvement thermique des particules en suspension pondérées ou liquides. Botaniste anglais Robert Brown (1773 - 1858) en 1827, il a trouvé un mouvement désordonné de particules solides visibles au microscope situé dans le liquide. Ce phénomène s'appelait le mouvement brownien. Ce mouvement ne s'arrête pas; Avec une température croissante, son intensité augmente. Le mouvement brownien est le résultat des fluctuations de pression (écart notable de la valeur moyenne). La raison du mouvement brownien de la particule est que les coups des molécules de fluide autour de la particule ne se compensent pas. Gaz parfait: Au gaz laminé, la distance entre les molécules est plusieurs fois supérieure à leur taille. Dans ce cas, l'interaction entre les molécules est négligeable et l'énergie cinétique des molécules a beaucoup d'énergie plus potentielle de leur interaction. Pour expliquer les propriétés d'une substance dans un état gazeux, son modèle physique est utilisé au lieu de gaz réel - gaz parfait. Le modèle suppose: la distance entre les molécules est légèrement supérieure à leur diamètre; molécules - boules élastiques; entre les molécules n'appliquent pas la force d'attraction; avec la collision des molécules les uns avec les autres et que les forces agissent avec les murs du navire; les molécules de mouvement obéissent les lois de la mécanique. L'équation de base de l'inta du gaz parfait: L'équation principale MKT vous permet de calculer la pression de gaz si la masse de la molécule est connue, la valeur moyenne du carré de vitesse et la concentration de molécules. Pression du gaz parfait C'est que les molécules des collisions avec les murs de navire interagissent avec elles selon les lois de la mécanique en tant que corps élastique. Dans la collision de la molécule avec la paroi du vaisseau, la projection de la vitesse de la vitesse de la vitesse de la vitesse de l'axe de bœuf, perpendiculairement à la paroi change son signe à l'opposé, mais reste constante par le module. Par conséquent, à la suite de collisions de la molécule avec le mur, la projection de son impulsion sur l'axe de bœuf varie de mv 1x \u003d -mv x à mv 2x \u003d mv x. Le changement de pouls de la molécule pendant une collision avec la paroi provoque la force F 1, agissant sur le côté de la paroi. Le changement de pouls de la molécule est égal à l'impulsion de cette force: Au cours de la collision, selon la troisième loi de Newton, la molécule agit sur le mur avec la force F 2, égale à la puissance de F 1 modulo et est dirigée de manière opposée. Les molécules sont beaucoup, et chacune transmet le mur lors de la collection de la même impulsion. Dans une seconde, ils transmettent une impulsion, où Z est le nombre de collisions de toutes les molécules avec la paroi, qui est proportionnelle à la concentration de molécules dans le gaz, la vitesse des molécules et la surface de la paroi :. Seule la moitié des molécules se déplacent au mur, le reste se déplace dans la direction opposée :. Ensuite, l'impulsion complète, transférée par le mur pendant 1 seconde: Étant donné que toutes les molécules n'ont pas la même vitesse, la force agissant sur la paroi sera proportionnelle au carré moyen de la vitesse. Étant donné que les molécules se déplacent dans toutes les directions, les valeurs moyen des carrés de projections de vitesse sont égales. Par conséquent, le carré moyen de la projection de la vitesse:; . Ensuite, la pression de gaz sur le mur du navire est: Décrivant la valeur moyenne de l'énergie cinétique du mouvement de translation des molécules du gaz idéal: Recevoir Température et sa mesure: L'équation MCT de base pour le gaz parfaite établit la connexion du paramètre macroscopique facilement mesuré - avec de tels paramètres de gaz microscopique, en tant qu'utilisation cinétique moyenne et concentration de molécules. Mais, ne mesurant que la pression, nous ne pouvons pas apprendre ni l'énergie cinétique moyenne des molécules séparément, ni la concentration. Par conséquent, pour trouver des paramètres de gaz microscopique, il est nécessaire de mesurer une mesure d'une autre quantité physique associée à l'énergie cinétique moyenne des molécules. Une telle magnitude est température. Tout corps macroscopique ou un groupe de corps macroscopiques à des conditions externes constantes se transforme spontanément en un état d'équilibre thermique. Équilibre thermique -ceci est un état dans lequel tous les paramètres macroscopiques restent longtemps inchangés. La température caractérise l'état d'équilibre thermique du corps du corps: tous les corps corporels les uns des autres dans l'équilibre thermique ont la même température. Pour mesurer la température, vous pouvez utiliser une modification de toute valeur macroscopique en fonction de la température: volume, pression, résistance électrique, etc. Le plus souvent en pratique, la dépendance du volume de fluide (mercure ou alcool) est utilisée à la température. Pendant la graduation du thermomètre, il est généralement possible pour le début de la référence (0) prenant la température de la glace de fusion; Le deuxième point constant (100) est considéré comme le point d'ébullition d'eau à la pression atmosphérique normale (échelle Celsius). Étant donné que divers liquides se développent lorsqu'il est chauffé n'est pas identique, la balance installée de cette manière dépendra dans une certaine mesure sur les propriétés de ce fluide. Bien sûr, 0 et 100 ° C coïncidera avec tous les thermomètres, mais il n'y aura aucune coïncidence. Contrairement aux liquides, tous les gaz clairsemés sont élargis lorsqu'il est chauffé est identique et modifie également leur pression lorsque la température change. Par conséquent, en physique, une modification de la pression d'une certaine quantité de gaz épargnée est utilisée pour établir une échelle de température rationnelle à un volume constant ou un changement du volume de gaz à pression constante. Une telle échelle est parfois appelée température de gaz parfaite. Avec l'équilibre thermique, l'énergie cinétique moyenne du mouvement de translation des molécules de tous les gaz est la même. La pression est directement proportionnelle à l'énergie cinétique moyenne du mouvement de translation des molécules :. Avec l'équilibre thermique, si la pression de gaz de cette masse et son volume est fixée, l'énergie cinétique moyenne des molécules de gaz doit avoir une valeur strictement définie, ainsi que la température. k., alors, ou. Dénoter. La valeur augmente avec une augmentation de la température et ne dépend pas de la température. Par conséquent, il peut être considéré comme une mesure naturelle de la température. Échelle de température absolue: Nous examinerons la valeur mesurée dans les unités énergétiques, directement proportionnelle à la température exprimée en degrés: où est le coefficient de proportionnalité. Coefficient ... la physique et mathématiciens La physique. Électromagnétique phénomènes ... Thermique RADIATION. 5.3.1 Spécifications thermique Radiation. 5.3.2 Lois thermique ... et des vagues. Module 2. Mol. LA PHYSIQUE Et thermodynamique. 2.1 2.1.1 Moléculaire la physique. 2.2 2.2.1 Thermodynamique. Numéro de module. ... 0.9c. II. Base Moléculaire La physique Et thermodynamique Moléculaire la physique et thermodynamique - sections la physiquedans lequel ils sont étudiés ..., appelé phénomènes Transfert. ... isolé de chaleur (adiabatique) (q \u003d 0, a0), thermique Réservoirs (a \u003d 0, q0). 2.2. Travail... Mécanique. Moléculaire la physique. Kinematics Concepts de base et ... Minimal. Par conséquent, les forces d'entropie thermique Les mouvements, au contraire, chercher à non-doruminer ... en tant que thermomètre. Phénomène Peltier (1834) est phénomène dos phénomène Seebek. Énergie... Conçu pour des expériences sur l'étude des phénomènes thermiques, les lois de la théorie kinétique moléculaire et des principes thermodynamiques à l'aide de capteurs de température numériques. Le kit vous permet de dépenser 13 expériences de démonstration, notamment: Structure: 1. Capteurs de température numériques -20 .. + 100 S -2PC. Les capteurs numériques inclus dans le kit sont compatibles avec un instrument de mesure de démonstration universel. * Attention! L'image du produit peut différer de la marchandise que vous avez reçue. Le fabricant se réserve le droit de modifier les caractéristiques complètes et techniques des manuels de manuels sans préavis, tandis que les indicateurs fonctionnels et qualitatifs des avantages visuels ne se détériorent pas.
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Phénomènes thermiques se produisent À l'intérieur des corps et sont entièrement déterminés par le mouvement de ces particules. Le mouvement des atomes et des molécules ne ressemble à peu que le mouvement d'un chien ou d'une voiture. Les atomes et les molécules de substances font un mouvement désordonné dans lequel il est difficile de voir les traces de tout ordre et de régularité. Molécules de mouvement messieurs appelées mouvement thermique.Physique moléculaire. Phénomènes de chaleur
. Selon la deuxième loi de Newton, le changement de pouls corporel par unité de temps égal à la force agissant sur celui-ci:
- Équation de base de la MTC.
, en l'honneur de la physique autrichienne L. Boltzmann s'appelle boltzmann permanent. et les propriétés du macrosystème rendu allemand physicien R. Clause (1822-1888), anglais physicien-Turetik ... cette nature thermique phénomènes Expliqué par B. la physique De deux manières: une approche thermodynamique et moléculaireThéorie de la peau en peauxeuse ...La physique. Électromagnétique phénomènes (électrodynamique)
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