Skup demonstracije "molekularne fizike i toplinske pojave". Molekularna fizika. Fenomena topline Molekularna fizika i termalni fenomeni Metodički vodič
Veličina: PX.
Počnite s prikazom stranice:
Prijepis.
1 Državna obrazovna osnivanje Lyceum 1547 Nacionalno istraživanje nuklearno sveučilište "Miii" Fizički laboratorij opis laboratorijskog rada za 8, 9.10 i 11 klase liceuma. Dionica molekularne fizike. Fenomene topline. Moskva 2010 Uređeno G.S. Bogdanova
2 Sadržaj 3 promatranje stvrčenog amorfne tvari. Mjerenje temperature kristalizacije tvari. 4 Proučavanje svojstava prekomjerne tekućine 5 studija izocorskog procesa 7 studija izotermnog procesa. 9 Proučavanje procesa izobaund 10 2
3 1. Zamjena za stvrdnjavanje amorfne tvari. Oprema: Ispitna cijev sa žutom tvari, laboratorijski termometar, tronošnjak laboratorij s kvačilom i šapom, posudom s toplom vodom (jedna klasa), sat zapisa. Sadržaj i način obavljanja posla. Amorfne tvari nemaju određenu točku taljenja. Kako se zagrijavaju, postupno se omekšavaju, pretvaraju se u tekućinu sve manje i manje viskozno. Kada se hladi, ova tekućina kontinuirano povećava svoju viskoznost dok se ne zamrzne u amorfno čvrsto tijelo. To se objašnjava karakteristike strukture takvih tvari. U amorfnim tvarima molekule, postoji i nasumce, kao u tekućinama, a time i njihov prijelaz na tekuće stanje i nije obrnuto, te je popraćena promjenom molekularne strukture tvari i sastoji se samo u kontinuiranoj promjeni u Molekula Mobilnost. Prema tome, amorfno-kruto stanje i tekuće stanje ne predstavljaju dva različita stanja tvari. Tijelo iz amorfne tvari može formalno odgovarati znakovima karakterističnim za čvrste telekomunikacije i volumena, ali biti tekućina u kojoj se kretanje molekula značajno smanjuju zbog hlađenja. Činjenica da amorfne tvari, za razliku od kristalina, nemaju određenu točku taljenja i kristalizaciju, može se provjeriti usporedbom grafikona temperaturne promjene tijekom vremena, polakrvnog u promatranju hlađenja kristalnih i amorfnih tvari. Testnu cijev s amorfnom tvari žute boje u prisutnosti nastavnika uronjen je pola posude s toplom vodom s temperaturom C. Nakon što se tvar zagrijava, uvjerena je da je u tekućini cijevi. Termometar je uronjen u njega i u vremenskom intervalu u jednoj minuti napišite svoje svjedočanstvo. Kada se temperatura smanjuje na 40 s, smatramo da je tvar u epruveti i uvjeren da je čvrsto. Iskustvo zaustaviti. Graf ovisnosti o temperaturi tvari s vremena je uspoređivanje s grafikonom izgrađenim prilikom obavljanja rada "Mjerenje temperature kristalizacije tvari". Oni su uvjereni u odsutnost postupka kristalizacije prilikom premještanja amorfnog tijela iz tekućeg stanja u krutinu. Postupak za obavljanje posla. 1. Pripremite tablicu za snimanje rezultata mjerenja: Vrijeme, MIN T, C 2. Odredite podjelu ljestvice termometra. 3. Spustite testnu cijev sa žutom tvari u vrućoj vodi i topi ga. 4. Provjerite sadrži li cijev tekućinu. Kada se nagiba ispitne cijevi u različitim smjerovima, može se vidjeti da se oblik tvari mijenja u njemu ovisno o nagibu, to jest, nije sačuvana, što je jedna od razlika u tekućinama od krutih tvari. 5. Stavite termometar u cijev i pričvrstite ga u stativ nogu. 6. Nakon instaliranja termometarskih očitanja, počnite registrirati temperaturu u intervalu u jednom trenutku. 7. Kada temperatura padne na 40 ° C, oslobodite cijev iz podtove noge i naginje ga u različitim smjerovima, pobrinite se da je tvar zamrznula. 8. Prema mjerenjima, izgradite grafikon temperature tvari u ispitnoj cijevi s vremena. Ako je moguće, usporedite ga s grafikonom prilikom obavljanja radova "Mjerenje temperature kristalizacije tvari". 9. Uz pomoć grafikona, dokazati da je in vitro bila amorfna tvar. Kontrolna pitanja. 1. Koji su grafikoni pojašnjenja i amorfnih tvari razlikuju se? 2. Koja je vanjska razlika solidnih tijela iz tekućine? 3.
4 2. Mjerenje temperature kristalizacije tvari. Oprema: Ispitna cijev sa zelenom tvari, laboratorijski termometar, staklo s toplom vodom, sat zapisa. Sadržaj i način obavljanja posla. U kristalnoj tvari, atomi i molekule tvore naručenu ambalažu i čine male oscilacije u blizini njihovih ravnotežnih položaja. Kako tijelo zagrijava brzinu oscilirajuće čestice povećava se uz opseg oscilacija. Porast brzine kretanja čestica s povećanjem temperature jedan je od osnovnih zakona prirode, koji se odnosi na tvar u bilo kojem stanju - kruti, tekući ili plinovito. Na određenoj temperaturi oscilacija, postaje tako snažno da naručeni raspored čestica postaje nemoguće - cvjetalna tališta. S početkom taljenja, rezultirajuća toplina više ne povećava brzinu čestica, nego na uništavanje kristalne rešetke. Dakle, uspon temperature je suspendiran. Naknadno grijanje je povećanje brzine tekućih čestica. U slučaju kristalizacije iz taline, gore opisani fenomeni promatraju se u obrnutom redoslijedu: uz hlađenje tekućine, njegova čestica usporava njihov kaotični pokret; S smanjenjem temperature do određene vrijednosti, čestice se tako polako kreću da se neki od njih pod djelovanjem privlačnih sila počinju vezati jedni na druge, formirajući kristalne embrije. Dok tvar nije kristalizirana, temperatura će ostati konstantna. Ova temperatura je obično ista kao točka taljenja. Nakon što sva tvar ulazi u čvrsto stanje, temperatura se ponovno počinje smanjiti, što odgovara procesu hlađenja čvrstog tijela. Prema tome, temperatura kristalizacije tvari može se odrediti izgradnjom grafikona temperaturne ovisnosti o vremenu. Iz navedenog slijedi da će ovaj grafikon imati karakterističan dio u obliku segmenta, paralelno s osi vremena. Temperatura koja odgovara ovom području je temperatura kristalizacije ove tvari. Postupak za obavljanje posla. 1. Pripremite tablicu za snimanje rezultata mjerenja: Vrijeme, MIN T, C 2. Spustite epruvetu s ispitnom tvari u prisutnosti nastavnika u posudi s vodom na temperaturi C i gledaju se tvar. 3. Nakon što se sva tvar otopi, prenesite cijev na staklo, koji se izlije oko 150 ml tople vode i postavite termometar u rastaljenu tvar. 4. Od trenutka kada se temperatura tvari počne padati, napišite očitanja termometra s intervalom od 1 minute. 5. Nastavak snimanja čitanja termometra, samo slijedite korak prijelaza tvari u čvrsto stanje. 6. Kada se ohladi na 45 s, zaustavite mjerenje. Prema dobivenim podacima, na vrijeme izgradite grafikon temperaturne ovisnosti. 7. Prema grafu, odrediti temperaturu kristalizacije tvari i vrijeme tijekom kojeg se nastavi kristalizacija tvari. Kontrolna pitanja. 1. Koja je razlika između grafikona ovisnosti o temperaturi s vremena da razjasniti kristalne i amorfne tvari? 2. Kako zakazati promjenu temperature tvari kada se zagrijava s vremena na vrijeme određuje točku taljenja kristalnog tijela? Dodatni zadatak. 1. Upišite oko 400 ml vruće vode u posudu i uronite epruvetu s učvršćivanjem kristalne tvari, gdje je termometar prethodno spojen. 2. Snimanje svjedočenja termometra u intervalu od 1 minute, slijedite promjenu u stanju tvari kada se zagrijava do 70 str. 3. Prema mjerenjima, izgraditi grafikon temperature tvari s vremena na vrijeme i odrediti točku taljenja na njemu. 4. Uskladite dobivene vrijednosti taljenja i kristalizacije tvari. četiri
5 3. Istraživanje svojstava tekućine hipočacije. Oprema: Ispitna cijev, ružičasta tvar u pakiranju, laboratorijsko termometar, plovilo za tople vode (jedan na razred), staklena čaša, ručni sat. Sadržaj i način obavljanja posla. Ako se kristalna tvar u tekućem stanju ohladi, tada u trenutku kada temperatura padne na točku taljenja, kristalizacija bi trebala početi. Međutim, s dovoljno brzog hlađenja tekućine, kristalizacija ne ima uvijek vremena i tvar ispada da je na temperaturi koja je ispod točke taljenja, uz održavanje njegovog tekućeg stanja. Ovaj fenomen se naziva fluidni propah. U različitim tekućinama, supercooling se nejedno postiže nejednako. Neke tekućine mogu se prenijeti na desetke stupnjeva ispod temperature kristalizacije, a druge su kristalizirane s najznačajnijim supercooling. Stanje donjezirane tekućine je nestabilno, kao i stanje propagirane pare ili pregrijane tekućine. Neke tekućine u vrhunskom stanju su dovoljne da se tresti da uzrokuju brzu kristalizaciju. Superhladna tekućina može kristalizirati kristal iste tvari pri ulasku u njega. Od tvari koje se lako očuva u hiposhalu, može se nazvati hiposulfit, salol, vanilin. Ako se superhladirana tekućina počne kristalizirati, ima laganu izmjenu topline s okolnim tijelima, energija koja se oslobađa u isto vrijeme zagrijava dobivenu smjesu kristala i tekućine. S ne jakim supercooling, tj. Kada temperatura tekućine u vrijeme kristalizacije nije bila mnogo niža od točke taljenja, toplina se može zagrijati cijeli sustav na točku taljenja, nakon čega će se brzina kristalizacije usporiti i ovisit će ovisiti o tome kako će se toplina ubrzati. Okolna tijela. Cilj rada je konstruirati grafikon temperature tvari s vremena na vrijeme, određivanje temperature kristalizacije na njemu, pratiti rast kristala u dovodnoj tekućini. Cilj istraživanja je ružičasta tvar u epruveti. U prisutnosti učitelja, testna cijev je uronjena u vruću vodu s temperaturom C. Tvar se brzo topi. Cijev se prenosi na staklenu čašu bez vode ili stezaljke tronožavanja u stopalu, umetnite laboratorijski termometar u njega i s intervalom u jednoj minuti napišite svoje svjedočanstvo. Da ne uzrokuje prijevremenu kristalizaciju, staklo s epruvetom mora biti zaštićena od šokova. Termometar u tekućini također mora biti nepomičan. Kada temperatura padne na 35 s, termometar se podiže nekoliko puta i spušten unutar tekućine. Ovaj utjecaj je dovoljan za početak procesa kristalizacije. Nastavak mjerenja temperature, promatrajte stvaranje kristala. Iskustvo završava nakon tvari, kristaliranje, počet će hlađenje već kao čvrsto tijelo. Postupak za obavljanje posla. 1. Napravite tablicu za snimanje rezultata mjerenja: Vrijeme, MIN T, C 2. Koristite cijenu podjele ljestvice termometra. 3. Navedite tvar u torbi i izlijte ga u epruvetu. 4. Stavite tvar s tvari u posudi s toplom vodom. Kada se tvar potpuno otopi, prenesite testnu cijev u staklenu šalicu bez vode i stavite termometar u njega. 5. Nakon instalacije termometra, početi pisati očitanja u intervalu u jednom trenutku. 6. Kada temperatura padne na 35 s, spriječite termometar s tekućinom u epruvetu, pokušavajući ne oštetiti njegov vrh. 7. Kada formiranje prvih kristala obratite pozornost na njihov oblik i stopu rasta. 8. Obilazi grafikon temperature temperature tvari s vremena. 9. Prema grafici identificirati: a) temperaturu kristalizacije tvari, b) trajanje vremena zadržavanja tvari u stanju tekućine u kupalištu, 5
6 c) trajanje vrijeme kristalizacije tvari. 10. Nakon diplomiranja, supstanca se ponovno tali, ohladi i stavlja na vrećicu. Pažnja! Tvar lijeva u cijevi tijekom dugotrajnog skladištenja može dovesti do pucanja. Kontrolna pitanja. 1. Koje stanje tvari naziva se superhladna tekućina? 2. Kako se tvar može izvesti iz stanja tekućine hipočacije? 6.
7 4. Isochoric procesna oprema: Transparentna cijev s dizalicama, tlačna cijev, mjerna traka, stativ s papom, vanjskom staklom kalorimetra, termometar laboratorij, mjerni cilindar, plovilo s toplom vodom. Sadržaj i način obavljanja rada Svrha rada je proučavanje ovisnosti o tlaku plina na temperaturi tijekom njegovog izocrorinskog hlađenja. Iz zakona o charleu slijedi da ako se količina određene količine plina ne promijeni, onda promjena u njegovom tlaku i temperaturi zadovoljava stanje: p l / t 2 \u003d p2 / t2 (1), gdje je p 1 i p 2 - Plinski tlak u izvornim i krajnjim stanjima, T1 i T 2 - Temperatura u tim stanjima. Na početku eksperimenta, tlak i temperatura plina u grijanoj stanju određuju. Zatim se ohladi s konstantnim volumenom i ponovno određuje tlak i temperaturu. Nakon toga, provjerava se koliko promjena u ovim parametrima odgovara jednakosti (1). Testni plin je zrak koji se nalazi unutar prozirne cijevi. Za zagrijavanje cijevi čvrsto položeno do skretanja u čašu kalorimetra. Prije toga, jedan od dizalica je zatvoren. Slaganje počinje s kraja gdje se nalazi zatvorena dizalica i provodi se tako da je kraj s otvorenom dizalicom iznad. Tada se staklo izlije topla voda. Razina vode treba biti veća od otvorene dizalice ne više od 5-10 mm. Zrak u crijevu kada će se zagrijati proširiti i mjehurići će početi iz dizalice. Kada su temperature zraka i vode jednaki, ekspanzija će se zaustaviti i mjehurići će prestati formirati. Nakon odvajanja posljednjeg mjehurića, dizalica je zatvorena. Klima u crijevu u ovom trenutku uzima se za izvornik i nastavite do definicije njegovih parametara - temperature i tlaka. Temperatura se određuje termometrom temperaturom vode, a tlak prema testnom barometar je aneroid. Ova metoda mjernog tlaka je moguća za sljedeća razmatranja. Mjehurići se formiraju sve dok tlak zraka u cijevi ne postane jednak količini tlaka atmosfere i vodene kolone preko dizalice. Ali budući da je razina vode preko dizalice pod uvjetom eksperimenta samo nekoliko milimetara, vodonepropusni tlak se može zanemariti u usporedbi s tlakom atmosfere. Na temelju toga se može pretpostaviti da je u početnom stanju tlak zraka u cijevi jednak atmosferskom tlaku. Mjerenje početnih parametara zraka, prenosi se u drugo stanje hlađenjem na sobnu temperaturu. Cijev se uklanja iz kalorimetra i u obliku zaljeva vise se na papu od stativa. Spaod paw je unaprijed fiksiran na štap na visini od oko 35 cm od površine tablice. Pod nogom stavite mjerni cilindar, koji se izlije ml vode. Termometar se također uklanja iz kalorimetra. Tada je jedan od dizalica spojen na manometarsku cijev. To se radi u sljedećem redoslijedu. Slobodan kraj cijevi uronjen je do dna u mjernom cilindru. Vrh cijevi je lagano stegnut u snimci tronožavanja, ali tako da se unutarnji kanal ne ispostavi potpuno preklapanje. Još jednom provjeravaju donji kraj cijevi da bi se uronio u vodu. Tek nakon tih operacija, cijev uz pomoć cijevi za spajanje spojena je na dizalicu. Kada se kontaktirate hladni zrak učionice, zrak u velikoj cijevi je ohlađen, njegov tlak pada, ali volumen ostaje konstantan. Ako otvorite dizalicu, a zatim na krajevima mjerač tlaka bit će razlika tlaka, a voda će početi sastavljati cijev do tlaka vodenog kolona u njemu i tlaku zraka u velikoj cijevi nije izjednačen atmosferski tlak. To jest, sve dok se ne bave jednakosti: p na \u003d p2 + p b, gdje je p B tlak u cijevi, a Pb B je tlak vodenog pola u cijevi za tlačno mjerenje. Stoga p 2 \u003d r na - r c. U visini vodenog stupca, njegov pritisak se određuje i, znajući tlak atmosfere, izračunava tlak u velikoj cijevi nakon hlađenja p 2. Temperatura u cijevi u ovom trenutku je jednaka temperaturi zraka u zraku u klase i određuje se termometrom. Nakon što ste dobili vrijednosti P1, P2, T 1 i T 2, omjer tlaka zraka se nalazi na temperaturi u zagrijanoj i ohlađenom stanju i provjeru što se tiče jednakosti (1) u uvjetima provedenog eksperimenta , 7.
8 Postupak za izvođenje rada 1. Pripremite tablicu za snimanje rezultata mjerenja i izračuna: t 1, c t 1, k p 2, pa t 2, c t 2, k, mm p b, pa p 2, pa p 1 / t 1 p 2 / t 2 2. Kao indikator termometra odrediti temperaturu zraka u klasi t 2. 3. kroz cijev u vanjsku čašu kalorimetra. 4. zahtijevaju staklo s toplom vodom tako da je otvorena dizalica uronjena ne više od 5-10 mm. 5. Puštanje mjehurića odrediti trenutak izjednačavanja temperatura vode i zraka u cijevi. 6. Temperaturom vode odrediti temperaturu u cijevi t 1. 7. Uz pomoć barometra - aneroida određuje tlak zraka u cijevi p 1 \u003d R na. 8. Okrenite dizalicu, uklonite cijev iz stakla i stavite ga na stativ kao što je gore spomenuto. 9. Navedite cijev za mjerenje tlaka do dizalice, obavljajući slijed postupaka navedenih u prethodnom odjeljku. 9. Glatko otkrijte slavinu i gledajte razinu vode koja podiže tlačnu cijev. U vrijeme kada temperatura zraka u velikoj cijevi iu sobi postat će isto, uspon na razini vode će se zaustaviti. Mjera nakon te razlike razine vode u cijevi iu mjernom cilindru - h. 11. Očistite vrijednost tlaka vodenog stupca: p b \u003d ρgh, gdje je ρ gustoća vode, g je ubrzanje slobodnog pada, H je razlika na razini. 12. Nazovite pritisak zraka u cijevi nakon hlađenja P2 \u003d P na-P u 13. Pomaknuti rezultirajuće vrijednosti temperature u stupnjevima ljestvice Kelvina T \u003d T izračunate odnose P 1 / T 1 i P 2 / t. Izraditi kako je rezultat koliko rezultat odgovara formuli (1). Navedite moguće razloge za razlikovanje eksperimentalnih podataka s teorijom. Kontrolne probleme. Prije hlađenja zraka u provedenom iskustvu može se smatrati izochoretom. 2. Koje se uvjete moraju izvesti da promjene u parametrima plina odgovaraju Zakonu o Challiju 8
9 5. Proučavanje izotermalnog procesa. Oprema: Prozirna cijev s dizalicama na krajevima, mjerni cilindar, mjerna traka. Sadržaj i način obavljanja posla. Cilj rada je provjeriti odnos između volumena i pritiska određene količine plina tijekom njegove izotermne kompresije. U skladu sa zakonom Boyle-mariotta, ovaj omjer treba biti u obliku: v1 p 1 \u003d v2 p 2 (1), gdje su V1 i V2 volumeni koji zauzimaju plin, odnosno, prije i nakon kompresije, i P 1 i P 2 - njegov pritisak. Cilj studija u radu je zrak koji se nalazi unutar prozirne cijevi. Prije kompresije, ima sljedeće parametre. Tlak je atmosferski. Glasnoća je jednaka volumenu unutarnje šupljine cijevi. Temperatura odgovara temperaturi zraka u sobi u razredu. Za komprimiranje zraka u cijevi, jedan od dizalica je zatvoren. Druga dizalica je otvorena. Kraj otvorene kukve cijevi je uronjen na dno mjernog cilindra, koji je prethodno napunjen temperaturom vode, nije dopušteno rub mm. Kroz otvorenu dizalicu u cijevi, voda ulazi i komprimira zrak dok se pritisak ne usporedi s vanjskim tlakom. Dakle, nakon kompresije, parametri zraka će biti kako slijedi. Volumen će biti jednak količini unutarnje šupljine minus volumen vode uključene u cijev. Tlak će se povećati hidrostatskim tlakom vodenog stupca u cilindru. Temperatura se neće promijeniti. Volumen unutarnje šupljine cijevi određuje se proizvodom površine poprečnog presjeka. Budući da je poprečni presjek cijevi jednako cijeloj dužini, količina zraka je prikladno mjerena u konvencionalnim jedinicama. Iza uvjetne jedinice uzmite jedinicu duljine zraka. Dakle, u početnom stanju, tlak se određuje svjedočenjem barometra - aneroida i volumen mjerne trake duž duljine unutarnje šupljine. Za mjerenje tlaka u drugoj državi se mjeri razlika u vodi u mjernom cilindru i u cijevi - h. Prema formuli za izračunavanje hidrostatskog tlaka tekućine, izračunat je tlak vodenog stupca: p b \u003d ρgh, gdje je ρ gustoća vode. Tlak zraka u drugom stanju bit će jednak zbroju atmosferskih i hidrostatskih tlaka. Da biste odredili volumen zraka u drugoj državi, izmjerili je duljinu vodenog stupca, koji je ušao u cijev. Iz prethodno izmjerene duljine cijevi, duljina vodene stupce se odbija. Nakon što je dovršio mjerenje, pronađite pritisak na volumen zraka u prvom i drugom stanju. Uspoređujući primljene brojeve, donožite zaključak o pravdi Zakona Boylea - mariotte. Postupak za obavljanje posla. 1. Pripremite tablicu za snimanje rezultata mjerenja i izračuna: L 1, mm p 1, PA ΔL, mm l2, mm H, mm Pb, P2, PA L 1 P 1 L 2 P 2 2. Mjera Zračne podloge u cijevi L zatvara jednu dizalicu i uronite kraj cijevi s otvorenom dizalicom u mjerni cilindar na dno. 4. Izmjerite duljinu vodenog stupca, koji je ušao u cijev - ΔL. 5. Izmjerite razliku u razinama vode u mjernom cilindru i u cijevi - h. 6. Izračunajte duljinu stupca zraka u cijevi nakon kompresije 1 2 \u003d Δl. 7. Izračunajte hidrostatski tlak vode p \u003d ρGH. 8. Izračunajte tlak zraka u cijevi nakon kompresije p 2 \u003d P 1 + R u. 9. Izračunajte radove L 1 p 1 i 1 2 P 2 i zaključuju koliko točno promjena parametara plina u iskusnom iskustvu odgovara zakon Boyle Mariotte. 10. Navedite razloge koji utječu na točnost dobivenih rezultata. Kontrolna pitanja. 1. Zašto se proces komprimiranja zraka u ovom radu može smatrati Isobar? 2. Koje uvjete treba provoditi tako da se promjene u parametrima plina podudaraju s pravom Boyle-mariotta? devet
10 6. Konkretna procesna oprema Izobaric: Prozirna cijev s dvije dizalice na krajevima, laboratorijski termometar, mjerna traka, vanjsku čašu kalorimetra, posudu s toplom vodom, posudom s hladnom vodom. Sadržaj i način obavljanja radova Svrha rada je provjeriti odnos između promjene volumena i temperature određene količine plina tijekom njegovog izobara. U skladu sa zakonom Gay-Loursaka, ovaj omjer treba biti: v 1 / t 1 \u003d v 2 / t 2 (1), gdje V1 i V2-clips zauzimaju ova plinska masa, odnosno, prije i nakon hlađenja , i t 1 i t 2 - njegove temperature. Ispitni plin u ovom radu je zrak smješten unutar prozirne cijevi. Za izolaciju unutarnje šupljine cijevi iz vanjskog okruženja, posebne su dizalice fiksirane na krajevima. Mjerenja volumena i temperature toplog i hladnog zraka unutar cijevi provode se u sljedećem redoslijedu. Cijev je čvrsta, skrenite na skretanje, naslaga se u čaši kalorimetra. Dizalica koja će se nalaziti blizu dna, unaprijed zatvorena. Gornja dizalica je otvorena. Zatim se u kalorimeru izlije zagrijana do vode. Voda se izlije tako da bi otvorena dizalica bila uronjena u nju ne više od 5-10 mm. Kako se volumen zraka u cijevi zagrijava i mjehurići će biti izvan otvorene dizalice. U vrijeme kada temperatura zraka dolazi s temperaturom toplom vodom, odabir mjehurića će se zaustaviti. Ovo stanje zraka u cijevi prihvaća se za izvorniku. Temperatura zraka u početnom stanju T 1 može se odrediti ako mjerenje temperature vode u staklu. Njezin volumen V 1 jednak je volumenu unutarnje šupljine cijevi. Nakon mjerenja temperature topline vode, zrak se prenosi u stanje s drugim parametrima. Da biste to učinili, zatvorili su dizalicu, topla voda je isušena i ispunjena čašom hladne vode, nakon razine gornje dizalice, kao u prvom dijelu iskustva. Nakon toga se ponovno otvori dizalica. Prilikom hlađenja, količina zraka će se smanjiti, a određena količina vode će se prihvatiti kroz otvorenu dizalicu u cijev. Kada su temperature vode i zraka opet isti (nakon 1-2 minute), nastavite do definicije parametara plina u novom stanju. Temperatura zraka se ponovno određuje temperaturom vode. Da biste odredili njegov volumen nakon hlađenja, zatvorili gornju dizalicu, epruveta se ukloni iz kalorimetra i, držeći se okomito, oštro protresite nekoliko puta. U isto vrijeme, kapljice vode koji su pali, oni se izmjenjuju i oblikuju neosporni stupac. Nakon što je izmjerio volumen tog vode i odbije ga od unutarnjeg volumena cijevi, volumen zraka se prepoznaje u konačnom stanju. Mjerenje volumena u ovom radu prikladno se provodi u konvencionalnim jedinicama duljinom zračnog ili vodenog stupa: unutarnja šupljina cijevi ima oblik cilindra i njegov volumen v \u003d sl, ali područje poprečnog presjeka s Tijekom iskustva se ne mijenja, a ne mjeriti tu vrijednost, koja će nakon što je zamjena ravnopravnosti (1) i dalje smanjena, količina se izražava u jedinicama duljine (vidi slike 1 i 2). Tlak zraka u cijevi u prvom i drugom dijelu iskustva bio je jednak zbroju atmosferskog tlaka i tlaka malih voda preko otvorene slavine. Budući da se razina topline i hladne vode nije promijenila, taj se iznos nije promijenio tijekom iskustva, što znači da je tlak zraka u cijevi tijekom hlađenja ostao konstantan, to jest, proces se nastavio izobarno. Na kraju rada usporedite omjer volumena zraka na temperaturu prije i nakon hlađenja. 10
11 Postupak za obavljanje posla 1. Učinite tablicu za snimanje rezultata mjerenja i izračuna: L 1, cm t 1, CT 1, K ΔL, cm L2, cm t 2, ct 2, kl 1 / t 1 l2 / T 2 2. Izmjerite duljinu zračnog stupca u cijevi L 1 (Sl. 1). 3. Crane jedan dizalica i stavite cijev okreta na skretanje u čašu kalorimetra. Dodirnite na gornjem kraju ostavite otvoreni. 4. zahtijevaju staklo s toplom vodom i stavite termometar u njega. 5. Prijavite se za oslobađanje mjehurića zraka s otvorene dizalice. Čim zaustavi, odredite i zapišite osjećaj termometra T 1 (c). 6. Okrenite dizalicu, odvodite toplu vodu, napunite staklo hladnom vodom do iste razine i ponovno otvorite dizalicu. 7.Digar Jedan i pol - dvije minute, odredite i zapišite osjećaj termometra t 2 (c). 8. Okrenite dizalicu, ispustite vodu, uklonite crijevo iz stakla, protresite ga i izmjerite duljinu vodene kolone u njoj ΔL (Sl. 2). 9. Obrišite duljinu ohlađenog zračnog kolona: L2 \u003d 1 - Δl. 10. Točka zabilježena čitanja termometra u celvin stupnjeva: T \u003d T izračunavanje odnosa L 1 / t 1 i 1 i l 2 / t 1 i zaključite koliko je promjena parametara plina u stvarnom iskustvu odgovara gay Loursak zakonu. 12. Zbog razloga, uzroci koji utječu na točnost dobivenih rezultata. Kontrolna pitanja 1. Zašto se proces hlađenja zraka u ovom radu može smatrati Isobar? 2. Koje uvjete treba provoditi, definirati parametre plina, može se koristiti zakon Gay Loussak? jedanaest
Termodinamika i molekularna fizika 1. Na temperaturi od 250 K i tlaka, gustoća plina je jednaka onome što je molarna masa ovog plina? Odgovor je kg / mol s točnošću od deset tisuća. 2. Ohladi zrak
Lekcija 12 Zadatak molekularne kinetičke teorije 1 od spremnika s krutim litijem zaplijenjen je 4 mola ove tvari. Odredite kako o tome koliko se broj litij atoma u spremniku smanjio i uđe u nedostajuće
4-1 IV.C.1 Prosječna kvadratna stopa nekog plina u normalnim uvjetima je 480 m / s. Koliko molekula sadrži 1 g ovog plina? IV.S.2 Dva identična plovila koja sadrže ugljični dioksid na 320
"Molekularna kinetička teorija." Glavne odredbe ICT-a (molekularna kinetička teorija): sva tijela sastoje se od molekula; Molekule se kreću (slučajno, kaotično smeđe pokret); Molekule komuniciraju
Zadatak 1 (5 minuta) u vodenoj posudi koja pluta naopako na dnu posude promijenit će razinu vode u tavi s promjenom temperature okoline? (Toplinska ekspanzija vode, tave
Yaroslavl State Pedagoško sveučilište. K. D. Ushinsky Odjel za opću fiziku Laboratorij za molekularnu fiziku Laboratorij Rad 6 Određivanje metode C P / C Odnosi v Clemar-dezor
Raditi. 0 istraga taljenja i kristalizacije metalnog zadatka. Dobiti grafikon hlađenja i kristalizacije metala .. Prema rezultatima str. Pronađite temperaturu i specifičnu toplinu taljenja (kristalizaciju)
Odgođeni zadaci (86) Prikazan je tlak tlaka iz volumena za ciklički proces na slici. U tom procesu, plin 1) obvezuje pozitivan rad 2) čini negativan rad 3)
Metodične upute za provedbu laboratorijskog rada. Određivanje temperaturnog koeficijenta tlaka zraka pomoću plinskog termometra * * ainikin a.i. Svojstva plina. Svojstva kondenzirana
Laboratorijski rad 1.31 proučavanje izohoričnog procesa. Charles Zakon. Svrha rada je proučavanje ovisnosti o temperaturi zraka od temperature u zatvorenom volumenu. Procijenite položaj apsolutne nule temperature
Blok 4 "molekularna kinetička teorija". Glavne odredbe ICT-a (molekularna kinetička teorija): sva tijela sastoje se od molekula; Molekule se kreću (slučajno, kaotično smeđe pokret); Molekule
Ministarstvo obrazovanja Ruske Federacije Kazana Državna arhitektonska i građevinska akademija Odjela za fiziku Metodičke smjernice za laboratorijski rad na fizici za studente specijalnosti
Laboratorijski rad 6 Određivanje omjera specifičnog toplinskog kapaciteta plinova adijabatskom proširenom metodom i materijalima :) zatvoreni stakleni cilindar s dizalicom; 3) mjerač tlaka; 4) klipna crpka Cilj:
Zadatak 5 za ocjenu 8 (2017-2018 akademska godina) Vlažnost. Ključanje. Fazni prijelazi. Dio 1. Teorija i primjeri rješavanja problema su zasićeni i nezasićeni parovi. Vlažnost. Kao što je navedeno u zadatku "plin
Priprema za OGE esej 1 Termalni fenomeni 1. U krutim tijelima prijenosa topline mogu se provesti do 1. konvekcije 2. dokaz i konvekcija 3. kontrola 4. Konvekcija i toplinska provodljivost 2. Unutarnja energija
Opcija 1 1. Single-ime savršeni plin primljen od grijača 2 KJ toplinske energije. Što. Je li istodobno počinio rad? (Izobarski proces). 2. Za zagrijavanje 1 kg nepoznatog plina po 1 k sa konstantnom
C1.1. U eksperimentu koji ilustrira ovisnost točke vrenja na tlaku zraka (sl. 1 a), vrenje vode ispod zvona zračne pumpe javlja se na sobnoj temperaturi, ako je tlak dovoljno
Rad 2 studija o izotermnim procesima kompresije i širenja zraka Cilj rada: provjeriti izvršenje zakona kotla-marigte u izotermalnim procesima. UVOD Termodinamika se bavi termodinamičkim
Banka zadataka. Promjene u ukupnim stanjima materije. Zakoni o plinima. Strojevi za toplinu. 2.1. Isparavanje i kondenzacija. Zasićena para. Vlažnost zraka. Svaki od zadataka daje se 4 odgovora, od
Materijal za pripremu za testiranje razred 8 na temu: "Fenomene topline" Umjerni zadaci: 1. Koje se kretanje molekula i atoma u plinovitom stanju tvari naziva toplinski pokret? 2. Che
1 varijanta A1. "Udaljenost između susjednih čestica tvari je mala (praktički dolaze u kontakt)." Ova izjava odgovara modelu 1) samo krute tla 3) krutine i tekućine 2) samo tekućine
Koncept temperature je jedan od najvažnijih u molekularnoj fizici. Temperatura je fizička vrijednost koja karakterizira stupanj grijanog tijela. Značano kaotično kretanje molekula naziva se termalno
Laboratorijski rad 151 Definicija adiadiranja zraka i izračunavanje entropije promjena u procesu instrumenata i pribora za izmjenu topline: stakleni cilindar s dvosmjernom dizalom, pumpom, mjerač tlaka, barometar,
Rad 3 Određivanje koeficijenta površinske napetosti vode kapilarnim cijevima Svrha rada: Izmjerite koeficijent površinske napetosti vode metodom kapilarskih cijevi i istražiti ovisnost
Laboratorijski rad 5.11 Definicija molarnog isparavanja topline vode na kipućoj točki Cilj: eksperimentalno određivanje molarnog topline isparavanja vode na atmosferskom tlaku i temperaturi
Federalna agencija za obrazovanje Državni obrazovni osnivanje visokog stručnog obrazovanja UKHTA Državno tehničko sveučilišno sveučilište (USTU) Testni zadaci za molekularne
Određivanje omjera specifičnih aircases zraka pomoću metode Clemman-Dougalma - Stranica 1 od 6 laboratorijskog rada Određivanje omjera specifičnih aripoza zraka pomoću metode pridruživanja s toplinskim kapacitetom
Rad 2.2 Određivanje omjera toplinskog kapaciteta plina metodom adijabatske ekspanzije Svrha rada :) proučavanje prvog početka termodinamike u različitim izoprocema; 2) eksperimentalna definicija pokazatelja
ODJELJAK 1. Temperatura 1. Temperatura. Mjerenje temperature 1. razine složenosti? 1.1. U kantici s hladnom vodom, cigla je bacila opeku, koja je ispred njega bila u vatri. Kako promijeniti
Primjerna zadatka banka za fiziku 8. osnovnu razinu. 1.1. Taljenje i stvrdnjavanje 1. Agregatno stanje tvari određuje se po 1) veličine čestica i udaljenosti između njih 2) udaljenosti
Zadatak 4. Vlažnost. Ključanje. Fazni prijelazi. (2014-2015 akademska godina). Zasićeni i nezasićeni parovi. Vlažnost. Kao što je navedeno u prvom zadatku, u tekućini (ili kruti) na bilo kojoj temperaturi
Laboratorijski rad 5.6 Definicija s metodom p / c v Zračni način printrasni deera i izračun promjena u entropiji pod različitim procesima Cilj: eksperimentalna definicija omjera topline kapaciteta s P / S
Ljetna škola 10 Klasa Fizika i matematički profil Fizički-tehnički profil 3. srpnja 2018. Konačno testiranje na fizičkoj analizi, kriteriji procjene 1. Cestovna soba (4 boda)
3 sesija: Osnove termodinamičke teme 1: unutarnja energija. Toplinski fenomeni mogu se opisati pomoću makroskopskih vrijednosti (P, T, V), koje se mogu registrirati s takvim uređajima kao mjerač tlaka i termometar.
Mjerenje koeficijenta toplinske vodljivosti metalnog problema 1. Stvorite stacionarni temperaturni gradijent u metalnoj šipki s grijačem i kalorimetrom s hladnom vodom. 2. Mjerite ovisnost
Laboratorijski rad 5.9 Promjena entropije u izoliranom sustavu Svrha rada: proučavanje povećanja entropije u nepovratnim adijabatskim procesima. Literatura: ch. 6 6.1 6.11; G 3 3.1, 3.4;
Stanje problema je rješenje 2. Molekularna fizika i termodinamika 7. Distribucija Maxwell i Boltzmanna. Boltzmann Formula karakterizira raspodjelu čestica u stanju kaotičnog termalnog
Osnovni pojmovi: toplinski fenomeni. Obvezni minimum na temu fizike 8 klase "A", "C", "n" 1 tromjesečja torbira toplina. Unutarnja energija. Dva načina za promjenu unutarnje energije: rad i prijenos topline.
Zrak balon s volumenom od 2500 m 3 s tkanje mase od 400 kg ima otvor na dnu, kroz koji je zrak u kugli grijani pomoću plamenika. Koja je maksimalna težina tereta koja može podići loptu ako zrak
1 Relativna vlažnost zraka u zatvorenoj posudi 30%. Što će biti relativna vlažnost, ako je volumen posude na konstantnoj temperaturi smanjen za 3 puta? 1) 60% 2) 90% 3) 100% 4) 120% 2 kao rezultat
Glavni razred 3. prosinca 2016. Termodinamika, dio 2. zadatke. 1. U plovilu stalnog volumena je savršen plin. Ako se dio plina oslobađa iz posude na konstantnoj temperaturi, onda kako se mijenjati
Laboratorijski rad 5.13 Definicija koeficijenta površinske napetosti cilja tekućine: eksperimentalno određivanje koeficijenta površinske napetosti tekućine i njegove ovisnosti o temperaturi.
Laboratorijski rad 8 Određivanje omjera topline topline pri konstantnom tlaku za zagrijavanje topline s konstantnim volumenom rada: proučavanje zakona idealnog plina i određivanje eksperimentalnog načina
Lekcija na temu: "Termalni pokret. Temperatura »pokret topline. Temperatura ove akademske godine počinjemo s proučavanjem novog dijela fizike posvećene toplinskim fenomenima. Termalni fenomeni uključuju
Zasićeni i nezasićeni parovi. Vlažnost. Kao što je navedeno u prvom zadatku, u tekućini (ili kruti) na bilo kojoj temperaturi postoje neke "brze" molekule čija kinetička energija
Konačni test, studije stroja (inženjerstvo topline) 1. Savršen plin dao je količinu topline od 300 o 200
Molekularna fizika i termodinamika Kirillov.
Ministarstvo prosvjete i znanosti o državnoj ustanovi u Ruskoj Federaciji visokog stručnog obrazovanja "UFA državno naftno tehničko sveučilište"
Promjene u fizičkim količinama u procesima, 1. dio 1. Temperatura hladnjaka savršenog stroja za toplinu smanjena je ostavljanjem temperature prvog grijača. Količina topline dobivene plinom iz grijača
Rad 2.16 istraga ovisnosti viskoznosti amorfne tvari od temperature i određivanja aktivacijskog energije njegovih molekula vode. Oprema: Autossometar, štoperica, uvezeno amorfno tijelo, uvod
18.2 Državni dijagram. Trostruka točka. Fazne transformacije se određuju promjenama temperature i tlaka. Za vizualnu sliku faznih transformacija, na kojem se koristi statusni dijagram
Zadaci za testiranje 2 test rada provodi se na poglavljima: "Strojevi za toplinu", "Molekularni kinetička teorija savršenog plina" i "agregatne stanja materije". Ako je učenik učinio sve
Kalmyk State Sveučilišta Odjel za opću fiziku Laboratorij Rad 9 "Određivanje toplinske prijelaza vode u pari na točki vrenja" Laboratorij 211 Laboratorijski rad 9 "Određivanje topline
Zadaci obuke za MTCS (a) Koji fenomen najučinkovitije dokazuje da između molekula postoje sile odbijanja?) Difuzija) Brownov pokret) poremećaj kretanje molekula 4)
Pojedinačni zadatak N 7 1.1. Dva posuda istog volumena sadrže kisik. U jednom posudu, tlak p l \u003d 2 mPa i temperatura T 1 \u003d 800 K, u drugom p 2 \u003d 2.5 mPa, t 2 \u003d 200 k. posude su povezane cijevi
Eksperimentalni zadatak. Promatranje hlađenja vode u posudi, ako je voda čista, ako se tanki sloj suncokretovog ulja izlije na površinu vode, mlijeko. Cilj: Naučite mjeriti brzinu hlađenja
Ministarstvo prosvjete i znanosti, mladih i sportovi Ukrajine Državne visokoškolske ustanove "Nacionalno rudarsko sveučilište" metodičke upute za laboratorijski rad. 3 Definiranje koeficijenta
2.3. Osnove termodinamike Glavni zakoni i formula Termodinamika istražuju toplinska svojstva plinova, tekućina i krutih tel. Fizički sustav u termodinamici (obično se naziva termodinamička) predstavlja
Određivanje omjera C P / C V za zrak pomoću elemente Clema-tata: eksperimentalna instalacija montaža. Uvod Prema prvom zakonu termodinamike, toplina koja se isporučuje termodinamičkom
Laboratorijski rad 21 Određivanje površinske napetosti tekućina Svrha rada: Mjerenje površinske napetosti tekućina razdvajanjem kapljica na sobnoj temperaturi. Oprema: kapaljka,
Sastavio: Yargayev V. A. Rad. Izgradnja fleksibilnosti dijagrama dvo-komponentnog sustava Cilj: Za ovladavanje toplinskom analizom: Uklonite krivulje hlađenja čistih komponenti i binarnih smjesa raznih
Mjerenje koeficijenta viskoznosti fluida pomoću metoda metode Stokes Metoda za laboratorijsko upravljanje Ministarstvom obrazovanja i znanosti Ruske Federacije Nacionalna istraživanja Tomsk State
Zadatke za pojedinačnu zadaću 5 (grafikon na kraju datoteke) 1. Mjehur zraka na dnu jezera s dubinom od 16 m ima volumen od 1,1 cm3 temperatura na dnu je 5 s, i na Površina 16 C. Odredite
Rad 22 Određivanje gustoće rasutih i poroznih tijela opreme: dva identična plovila, mjerač tlaka tekućine, mase ili porozno tijelo. Uvod kao što znate, gustoća tvari m ρ \u003d, (1) v gdje m mase
Virtualni laboratorijski rad 6 Definicija molarnog toplinskog kapaciteta C / C V za zrak (Modeliranje računala) V.V.N.KOMAKHOV, A.V. Kozhedub, A.V. Smirnov cilj rada - eksperimentalna definicija
Laboratorijski rad "Mjerenje slobodnog pada" Ciljni rad: Odredite ubrzanje slobodnog pada korištenjem klatna filamenta. Instrumenti i materijali: stativ s kvačilom i šapom; Masa tereta
17.3 Joule - Thomson učinak ako se plin adiabiomatski proširi i čini posao, mora se ohladiti, jer se rad proizveden od strane izvodi se zbog svoje unutarnje energije. Promatrano je
Fizika 8 Tema lekcije: "Tijela za taljenje i žetvu" Ciljevi lekcije: subjekt: Osigurati popravak osnovnih pojmova i korištenje znanja i metoda djelovanja na temu; organizirati neovisne aktivnosti
Molekularna fizika. Fenomene topline
Iskusno opravdanje glavnih pozicija MTKS-a:
Molekularna kinetička teorija - doktrina strukture i svojstava tvari koristeći ideju postojanja atoma i molekula kao najmanjih čestica kemikalije. MTT se temelji na tri strogo dokazano uz pomoć odobrenih eksperimenata:
Tvar se sastoji od čestica i atoma i molekula, između koje postoje intervali;
Te čestice su u kaotičnom pokretu, čija brzina utječe na temperaturu;
Čestice međusobno djeluju.
Činjenica da se tvar sastoji od molekula može se dokazati određivanjem njihove veličine. Kapljica ulja se puhana preko površine vode, formirajući sloj, čija je debljina jednaka promjeru molekule. Pad od 1 mm3 ne može se slomiti dulje od 0,6 m2:
Postoje i drugi načini za dokazivanje postojanja molekula, ali nema potrebe da ih navedite: moderni uređaji (elektronski mikroskop, ionski projektor) omogućuju vam da vidite pojedine atome i molekule.
Molekule interakcijske snage, a) interakcija ima elektromagnetsku prirodu; b) sile su kratki raspon, otkrivene na udaljenostima usporedivim s dimenzijama molekula; c) postoji takva udaljenost kada su sile privlačnosti i odbijanja jednake (R0) ako R\u003e R0, onda je snaga atrakcije dominira ako r Djelovanje molekularnih atrakcija se nalazi u eksperimentu s olovnim cilindrima koji se drže kroz njihove površine nakon čišćenja površina. Molekule i atomi u čvrst Napravite neselektivne fluktuacije u pogledu odredbi u kojima su snage privlačnosti i odbijanja iz susjednih atoma uravnotežene. U tekućine Molekule ne mijenjaju samo u blizini položaja ravnoteže, već i skok iz jednog položaja ravnoteže u susjednom, ti skokovi molekula uzrokuju protok tekućine, njegovu sposobnost da se oblik posude. U plin Tipično, udaljenosti između atoma i molekula su u prosjeku značajno veće od dimenzija molekula; Sile odbijanja na velikim udaljenosti ne djeluju, tako da se plinovi lako komprimiraju; Postoje praktički odsutni između molekula plina i privlačnosti, tako da plinovi imaju nekretninu za neograničeno širenje. Masa i veličina molekula. Trajna avogadro: Bilo koja tvar se sastoji od čestica, tako da broj tvarismatra se da je proporcionalan broj čestica. Količina jedinice tvari je madež. Madež Jedna je količini suštine sustava koji sadrži onoliko čestica koje sadrže atome u 0,012 kg ugljika. Naziv broja molekula na količinu tvari naziva se trajna avogadro: Stalni avogadro je jednak /\u003e. Pokazuje koliko je atoma ili molekula sadržano u jednom molu tvari. Količina tvari može se naći kao omjer broja atoma ili molekula tvari u konstantan avogadro: Molekulska masa To se zove vrijednost jednaka omjeru mase tvari na količinu tvari: Molarna masa se može eksprimirati kroz masu molekule: Za određivanje masene molekule Potrebno je podijeliti masu tvari na broj molekula u njoj: Brownov pokret: Brownkov pokret - toplinsko kretanje ponderiranih ili tekućine suspendiranih čestica. Engleski botaničar Robert Brown (1773 - 1858) Godine 1827. pronašao je neuredno kretanje čvrstih čestica vidljivih u mikroskopu smještenom u tekućini. Ovaj fenomen bio je zvan pčelićni pokret. Ovaj pokret se ne zaustavlja; S povećanjem temperature, njegov intenzitet raste. Brownov pokret rezultat je fluktuacija tlaka (vidljivo odstupanje od prosječne vrijednosti). Razlog za smeđe kretanje čestica je da udarci molekula tekućine o čestici ne kompenziraju jedni druge. Savršen plin: Na valjanom plinu, udaljenost između molekula je mnogo puta veća od njihove veličine. U tom slučaju interakcija između molekula je zanemariva i kinetička energija molekula ima mnogo potencijalne energije njihove interakcije. Da bi se objasnila svojstva tvari u plinovitom stanju, njegov se fizički model koristi umjesto stvarnog plina - savršeni plin. Model pretpostavlja: udaljenost između molekula je nešto veća od njihovog promjera; molekule - elastične kuglice; između molekula ne primjenjuju privlačnu snagu; s sudarima molekula jedni s drugima i sila djeluju s zidovima posude; molekule kretanja obvezuju zakone mehanike. Osnovna jednadžba INTA savršenog plina: Glavna jednadžba MKT omogućuje vam da izračunate tlak plina, ako je poznata masa molekule, prosječna vrijednost kvadrata brzine i koncentracije molekula. Pritisak savršenog plina Upravo to molekule u sudarima s zidovima plovila međusobno djeluju u skladu s zakonima mehaničara kao elastično tijelo. U sudaru molekule s zidom posude, projekcija brzine velektora brzine na osi oksi, okomito zid, mijenja svoj znak na suprotno, ali ostaje konstantan modulom. Stoga, kao rezultat sudara molekule s zidom, projekcija njegovog impulsa na Ox osi varira od MV1X \u003d -MVX do MV2X \u003d MVX. Promjena pulsa molekule u sudaru sa zidom uzrokuje silu F1, djelujući na njega sa strane zida. Promjena pulsa molekule jednaka je impulsu ove sile: Tijekom sudara, prema trećem zakonu Newtona, molekula djeluje na zidu sa silom F2, jednaka modulu snage F1 i suprotno usmjeren. Molekule su mnogo, a svaka prenosi zid kada se sudara istim impulsom. U sekundi, oni prenose impuls /\u003e, gdje je Z broj sudara svih molekula sa zidom, koji je proporcionalan koncentraciji molekula u plinu, brzinu molekula i površine zida : /\u003e. Samo se polovica molekula kreće u zid, ostatak se kreće u suprotnom smjeru: /\u003e. Zatim je puni impuls prenosi zidom za 1 sekundu: /\u003e. Prema drugom zakonu Newtona, promjena pulsa tijela po jedinici vremena jednaka sili koja djeluje na njega: S obzirom da ne i sve molekule nemaju istu brzinu, snaga koja djeluje na zidu bit će proporcionalna prosječnom kvadratu brzine. Budući da se molekule kreću u svim smjerovima, prosječne vrijednosti kvadrata brzine su jednake. Stoga je prosječni kvadrat projekcije brzine: /\u003e; /\u003e. Tada je tlak plina na zidu posude: /\u003e - osnovna MTC jednadžba. Opisujući prosječnu vrijednost kinetičke energije translacijskog gibanja molekula idealnog plina: /\u003e, dobiti Temperatura i njezino mjerenje: Osnovna MCT jednadžba za savršeni plin uspostavlja vezu lako izmjerenog makroskopskog parametra - s takvim mikroskopskim parametrima plina, kao prosječna kinetička energija i koncentracija molekula. No, mjerenje samo tlaka, ne možemo učiti niti srednju kinetičku energiju molekula odvojeno, niti koncentraciju. Stoga, pronaći mikroskopske parametre plina, potrebno je mjeriti mjerenje druge fizičke količine povezane s prosječnom kinetičkom energijom molekula. Takva magnituda je temperatura. Bilo koje makroskopsko tijelo ili skupina makroskopskih tijela s konstantnim vanjskim uvjetima spontano se pretvara u stanje termalne ravnoteže. Toplinska ravnoteža -to je stanje u kojem su svi makroskopski parametri dugo ostaju nepromijenjeni. Temperatura karakterizira stanje toplinske ravnoteže sustava sustava: sva tijela tijela koja su jedni druge u toplinskoj ravnoteži, imaju istu temperaturu. Za mjerenje temperature možete koristiti promjenu u bilo kojoj makroskopskoj vrijednosti ovisno o temperaturi: volumen, tlak, električni otpor itd. Najčešće u praksi, ovisnost o volumenu tekućine (živa ili alkohol) koristi se na temperaturi. Tijekom diplomiranja termometra obično je za početak reference (0) uzeti temperaturu tališta leda; Druga stalna točka (100) smatra se točkom vrenja vode na normalnom atmosferskom tlaku (Celzijusna ljestvica). Budući da se razne tekućine šire kada se grijanje nije ista, tada će se mjeriti skala na ovaj način ovisit će u određenoj mjeri na svojstva ove tekućine. Naravno, 0 i 100 ° C će se podudarati sa svim termometrima, ali neće biti slučajnosti. Za razliku od tekućine, svi rijetki plinovi se ekspandiraju kada je grijana ista i jednako mijenja pritisak kada se temperatura promijeni. Stoga se u fizici, promjena tlaka određene količine ploča za ploče koristi se za uspostavljanje racionalne temperaturne ljestvice pri stalnom volumenu ili promjeni volumena plina pri konstantnom tlaku. Takva se ljestvica ponekad naziva savršena temperatura plina. Uz toplinsku ravnotežu, prosječna kinetička energija translacijskog gibanja molekula svih plinova je ista. Tlak je izravno proporcionalan prosječnoj kinetičkoj energiji transmunarnog kretanja molekula: /\u003e. S toplinskom ravnotežom, ako je tlak plina ove mase i njezin volumen fiksiran, prosječna kinetička energija molekula plina treba imati strogo definiranu vrijednost, kao i temperaturu. C. /\u003e, zatim /\u003e, ili /\u003e. Označiti /\u003e. Vrijednost /\u003e raste s povećanjem temperature i ne ovisi o temperaturi. Prema tome, može se smatrati prirodnom mjerom temperature. Apsolutna ljestvica temperature: Mi ćemo razmotriti vrijednost /\u003e, mjerenu u energetskim jedinicama, izravno proporcionalne temperaturi /\u003e, izraženoj u stupnjevima: /\u003e, gdje je /\u003e koeficijent proporcionalnosti. Koeficijent /\u003e u čast austrijske fizike L. Boltzmann se zove stalni boltzmann. Posljedično, /\u003e. Temperatura određena ovom formulom ne može biti negativna. Prema tome, najniža moguća temperaturna vrijednost je 0 ako je tlak ili volumen nula. Ogranična temperatura na kojoj se tlak idealnog plina primjenjuje na nulu pri fiksnom volumenu ili volumen idealnog plina nastoji na nulu na konstantnom tlaku, nazvana apsolutna nula temperatura. Engleski znanstvenik W. Kelvin je uveo apsolutnu temperaturu. Zero temperatura na ljestvici Kelvina odgovara apsolutnoj nuli, a svaka jedinica temperature na ovoj skali jednaka je stupnju na razini Celzijusa. Nazivna je jedinica apsolutne temperature u SI Kelvin: /\u003e. Stoga, apsolutna temperatura je mjera prosječne kinetičke energije kretanja molekula. Brzina molekula plina: Znajući apsolutnu temperaturu, možete pronaći prosječnu kinetičku energiju molekula plina i stoga je prosječni kvadrat njihove brzine. Kvadratni korijen iz ove veličine zove se srednja kvadratna brzina: Eksperimenti za određivanje brzine molekula pokazale su se pravednosti ove formule. Neki od pokusa predložili su O. Stern 1920. Jednadžba stanja idealnog plina (jednadžba MENDELEEV je klapairon). Univerzalni plin Trajno: Na temelju ovisnosti o tlaku plina na koncentraciji njegovih molekula i temperature, moguće je dobiti jednadžbu koja veže sve tri makroskopske parametre: tlak, volumen i temperaturu - karakteriziraju stanje ove mase dovoljno rijetka plina. Ta se jednadžba naziva jednadžba za stanje idealnog plina. /\u003e, gdje /\u003e - Univerzalna konstanta plina Za ovu masu plina, stoga Prijelom stranice-- /\u003e - Klapairone jednadžba. Izotermni, izochhore i izobarični procesi: Kvantitativni odnosi između dva parametra plina po fiksnoj vrijednosti trećeg parametra nazivaju se zakonima o plinom. I procese koji se pojavljuju s konstantnom vrijednošću jednog od parametara - izoprocesa. Izotermni proces - proces mijenjanja stanja termodinamičkog sustava makroskopskih tijela na konstantnoj temperaturi. /\u003e sa /\u003e Za plin te mase, proizvod tlaka plina na njegov volumen je stalno ako se temperatura plina ne promijeni. - Boyle - Mariotta. Isochhore proces - proces mijenjanja stanja termodinamičkog sustava makroskopskih tijela pri konstantnom volumenu. /\u003e sa /\u003e Za plin te mase, odnos tlaka na temperaturu se stalno, ako se volumen plina ne mijenja, - Charles Zakon. Isobarski proces - proces mijenjanja stanja termodinamičkog sustava makroskopskih tijela pri konstantnom tlaku. /\u003e sa /\u003e Za plin ove mase, kapacitet volumena na temperaturu je stalno ako se tlak plina ne promijeni, - Pravo Gay Lussa. Unutarnja energija: Unutarnja energija makroskopskog tijela jednaka je zbroju kinetičkih energija neurednog kretanja svih molekula (ili atoma) u odnosu na masovne centre i potencijalne energije interakcije svih molekula međusobno (ali ne s molekulama) drugih tijela). Za bilo koji postupak u izoliranom termodinamičkom sustavu, unutarnja energija ostaje nepromijenjena. /\u003e. Unutarnja energija savršenog plina. Izračunati unutarnju energiju savršenog monatomski GAZA MASE /\u003e Morate pomnožiti prosječnu kinetičku energiju jednog atoma /\u003e po broju atoma /\u003e. S obzirom na to /\u003e, dobivamo vrijednost unutarnje energije savršenog plina: Ako se savršen plin sastoji od složenijih molekula nego jedno ime, njegova unutarnja energija jednaka je zbroju progresivnog i rotacijskog kretanja molekula. Za dihomotoma Plin: /\u003e Za multiatomičan Plin: /\u003e U stvarnim plinovima, tekućinama i čvrstim tijelima, prosječna potencijalna energija interakcije molekula nije nula. Za plinove, to je mnogo manje od prosječne kinetičke energije molekula, ali je usporedivo s čvrstim i tekućinama s njom. Prosječna potencijalna energija interakcije molekula ovisi o volumenu tvari, budući da se prosječna udaljenost između molekula mijenja s količinom molekula. Stoga, unutarnja energija u termodinamici općenito, zajedno s temperaturom ovisi o volumenu. Količina topline: Proces prijenosa energije iz jednog tijela na drugi bez obavljanja posla naziva se izmjena topline ili prijenos topline, Razmjena topline javlja se između tijela s različitim temperaturama. Kada kontaktirate kontakt između tijela s različitim temperaturama, dio unutarnje energije iz tijela s višom temperaturom prema tijelu, u kojoj je temperatura niža. Energija koja se prenosi tijelo kao posljedica izmjene topline zove se količina topline. Specifični kapacitet topline: Ako proces prijenosa topline nije popraćen radom, onda na temelju prvog zakona termodinamike, količina topline jednaka je promjeni unutarnje energije tijela: /\u003e. Prosječna energija neselektivnog kretanja prevođenja molekula proporcionalna je apsolutnoj temperaturi. Promjena unutarnje energije tijela jednaka je algebarskim količinama promjena u energiji svih atoma ili molekula, čiji je broj proporcionalan masi tijela, stoga promjenu unutarnje energije i stoga, Količina topline je proporcionalno masa i promjena temperature: Koeficijent proporcionalnosti u ovoj jednadžbi naziva se specifični toplinski kapacitet, Specifični toplinski kapacitet pokazuje kako je količina topline potrebna za zagrijavanje 1 kg tvari na 1 k. Rad u termodinamici: U mehanici, rad se definira kao proizvod modula snage i kretanja i kosine u kutu između njih. Rad se obavlja pod djelovanjem sile na pokretnom tijelu i jednak je promjenama u kinetičkoj energiji. U termodinamici, kretanje tijela se ne smatra cjelinom, govorimo o pokretnim dijelovima makroskopskog tijela u odnosu na drugo. Kao rezultat toga, količina tijela se mijenja, a njezina brzina ostaje nula. Rad u termodinamici određuje se na isti način kao u mehanici, ali je jednak promjeni ne-kinetičke energije tijela, ali njegova unutarnja energija. Prilikom obavljanja rada (kompresija ili ekspanzija), unutarnje promjene energije plina. Razlog za to je sljedeći: s elastičnim sudarima molekula plina s pokretnim klipom, njihove kinetičke promjene energije.Izračunati rad na plin pri širenju. Plin djeluje na klip s silom /\u003e, gdje /\u003e - tlak plina i /\u003e je površina /\u003e \u200b\u200bklip. Prilikom širenja plina, klip se pomaknut u smjeru sile /\u003e za malu udaljenost /\u003e. Ako udaljenost nije dovoljna, tlak plina se može smatrati konstantnim. Rad plina je jednak: gdje /\u003e je promjena volumena plina. U procesu širenja plina čini pozitivan rad, budući da se smjer sile i kretanja podudara. U procesu proširenja, plin daje energiju okolnim tijelima. Rad koji obavljaju vanjska tijela iznad plina razlikuje se od rada plina samo na znaku /\u003e, budući da je moć /\u003e djelovanje na plin suprotno sili /\u003e, s kojom se plin djeluje na klip, i jednaka je u modulu (treći Newton Zakon); I pokret ostaje isti. Stoga je rad vanjskih sila jednako: Prvi zakon termodinamike: Prvi zakon termodinamike je zakon očuvanja energije, zajedničkog na termalnim fenomenima. Zakon o očuvanju energije: energija u prirodi ne nastaje od ničega i ne nestaje: količina energije je uvijek samo prolazi iz jednog oblika na drugi. Termodinamika raspravlja o tijelu, položaj središta težine koji se praktički ne mijenja. Mehanička energija takvog tel ostaje konstantna, a samo unutarnja energija može se promijeniti. Unutarnja energija se može mijenjati na dva načina: prijenos topline i performanse. U općem slučaju, unutarnja energija se mijenja i prijenosom topline i obavljanjem radova. Prvi zakon termodinamike formuliran je posebno za takve opće slučajeve: Promjena unutarnje energije sustava pri tranziciji iz jednog stanja na drugu jednaku količini rada vanjskih sila i količini topline koju sustav prenosi: Ako je sustav izoliran, onda ne radi na njemu i ne mijenja toplinu s okolnim tijelima. Prema prvom zakonu termodinamike unutarnja energija izoliranog sustava ostaje nepromijenjena. S obzirom na to /\u003e, prvi zakon termodinamike može se napisati kao: Količina topline koju sustav prenosi prelazi na promjenu unutarnje energije i za obavljanje sustava rada na vanjskim tijelima. Drugi zakon termodinamike: nemoguće je prevesti toplinu iz hladnijeg sustava na vruće u odsutnosti drugih istovremenih promjena u oba sustava ili okolnih tijela. Primjena prvog zakona termodinamike do izoprocesa: Za izormalni procesvolumen plina ne mijenja i stoga je rad plina nula. Promjena unutarnje energije jednaka je broju prenosene topline: Za izotermni proces Unutarnja energija savršenog plina se ne mijenja. Svi plinovi prenose, količina topline ide na posao: Za isobarski proces Količina topline koju prenosi plinom prelazi na promjenu unutarnje energije i obavljanje posla pri konstantnom tlaku. Proces adijabata: Adijabat proces - proces u sustavu izoliranog topline. Prema tome, promjena unutarnje energije tijekom adijabatskog procesa nastaje samo izvedbom rada: Budući da je rad vanjskih sila u kompresiji pozitivan, unutarnja energija plina tijekom povećava adijabatske kompresije, a temperatura se diže. Uz adijabatsku ekspanziju, plin čini rad zbog smanjenja unutarnje energije, tako da se temperatura plina pod adiabatskom ekspanzijom smanjuje. Načelo rada termalnih motora: Termalni motor naziva se motor koji proizvodi mehaničko djelo zbog energije odvojene tijekom izgaranja goriva. Neke vrste toplinskih motora: parni stroj; parna turbina; motor s unutarnjim izgaranjem; mlazni motor. Fizički temelji svih termalnih motora su isti. Termički motor se sastoji od tri glavna dijela: grijač, radni fluid, hladnjak. Proces rada toplinskog motora: radno tijelo se dovodi u kontakt s grijačem (/\u003e - visokom), tako da radna tekućina dobiva iz grijača /\u003e. Zbog tog iznosa topline, radno tijelo obavlja mehaničko djelo. Tada se radno tijelo dovede u kontakt s hladnjakom (/\u003e - niskim), tako da radno tijelo daje toplinu hladnjaka. Tako se vraća u prvobitno stanje. Sada se radno tijelo dovodi u kontakt s grijačem i sve se događa prvo. Prema tome, termalni stroj je periodično djelovanje, odnosno u ovom automobilu, tijelo čini zatvoreni proces - ciklus. Za svaki ciklus radno tijelo radi /\u003e ili /\u003e Učinkovitost se izražava u postocima: Učinkovitost toplinskog motora i maksimalnu vrijednost: Na početku XIX stoljeća francuski inženjer Sadi Karo istraživao je načine za povećanje učinkovitosti toplinskih motora. Došao je s ciklusom, koji bi trebao obaviti savršeni plin u nekom stroju za toplinu, tako da se dobije maksimalna moguća učinkovitost. Carno ciklus se sastoji od dvije izoterme i dva adijabata. Savršen plin je u kontaktu s grijačem i pružiti ga sposobnost da se proširi izotermulno, to jest, na temperaturi grijača. Kada se prošireni plin odvija do stanja 2, to je termički izoliran iz grijača i dati joj priliku da se adiabatski proširi, to jest, plin čini rad zbog gubitka svoje unutarnje energije. Proširenje adiabativnog plina se ohladi sve dok je temperatura jednaka temperaturi hladnjaka (stanje 3). Sada se plin dovodi u kontakt s hladnjakom ithermilly. Plin daje hladnjak /\u003e. Plin ide u stanje 4. Tada je plin termički izoliran iz hladnjaka i komprimirati adiabatski. U tom slučaju temperatura plina se povećava i doseže temperaturu grijača. Proces se ponavlja prvi. Formula za izračunavanje učinkovitosti idealnog stroja za toplinu koja radi na Carno ciklusu sa savršenim plinom. Carno je pokazao da će učinkovitost bilo kojeg drugog toplinskog stroja (to jest, s drugim radnim tijelom ili rad na drugom ciklusu) biti manji od ciklusa Capo CND-a. U praksi se ne koriste automobili koji djeluju uz karno ciklusa, ali formula (*) omogućuje vam da odredite maksimalnu učinkovitost na danim temperaturama grijača i hladnjaka. Očito, povećati učinkovitost, potrebno je smanjiti temperaturu hladnjaka i povećati temperaturu grijača. Niža temperatura hladnjaka je umjetno neprofitabilna, jer to zahtijeva dodatne troškove energije. Također možete povećati temperaturu grijača, do određene granice, budući da različiti materijali imaju različitu otpornost na toplinu na visokim temperaturama. Međutim, Carnot formula je pokazala da postoje neiskorištene rezerve učinkovitosti učinkovitosti, budući da je praktična učinkovitost vrlo različita od učinkovitosti karno ciklusa. Nastavak Termalni motori i zaštita prirode
Isparavanje i kondenzacija, zasićeni i nezasićeni parovi: Neravna raspodjela kinetičke energije toplinskog gibanja molekula dovodi do činjenice da na bilo kojoj temperaturi, kinetička energija nekih tekućina ili krutih molekula može premašiti potencijalnu energiju njihove veze s ostatkom molekula. Uparavanje je postupak na kojem molekule čija kinetička energija premašuje potencijalnu energiju interakcije molekula premašuje površinu tekućine ili krutine.Uparavanje je popraćeno tekućim hlađenjem, budući da se tekućina dopusti molekule koje imaju veću kinetičku energiju, a unutarnja energija tekućine se smanjuje. Prolazne molekule počinju slučajno kretati u pokretu toplinskog plina; Oni se lako mogu povući s površine tekućine ili se ponovno vraćaju u tekućinu. Takav se proces naziva kondenzacija. Isparavanje tekućine u zatvorenoj posudi na konstantnoj temperaturi dovodi do postupnog povećanja koncentracije molekula isparavanja tvari u plinovitom stanju. Neko vrijeme nakon početka postupka isparavanja, koncentracija tvari u plinovitom stanju dostiže takvu vrijednost u kojoj se broj molekula koji se vraćaju u tekućinu po jedinici vremena postaje jednak broju molekula koji napuštaju površinu tekućine u isto vrijeme. Utvrđena je dinamička ravnoteža između procesa isparavanja i kondenzacije tvari. Tvar u plinovitom stanju u dinamičkoj ravnoteži s tekućinom naziva se zasićeni trajekt, Parovi koji se drže pod pritiskom ispod zasićenog para tlaka nezasićen. Kada se komprimira zasićeni par, koncentracija pare molekula se povećava, ravnoteža između procesa isparavanja i kondenzacije je poremećena, a dio pare se pretvara u tekućinu. Prilikom širenja zasićenog para, koncentracija njegovih molekula se smanjuje i dio tekućine se pretvara u paru. Prema tome, koncentracija zasićene pare ostaje konstantna bez obzira na volumen. Budući da je tlak plina proporcionalan koncentraciji i temperaturi (/\u003e), tlak zasićenog para na konstantnoj temperaturi ne ovisi o volumenu. Intenzitet procesa isparavanja povećava se povećanjem temperature tekućine. Stoga je dinamička ravnoteža između isparavanja i kondenzacije s povećanjem temperature postavljena u visokim koncentracijama molekula plina. Pritisak idealnog plina pri stalnoj koncentraciji molekula povećava se izravan udio na apsolutnu temperaturu. Budući da je u zasićenom paru, s povećanjem temperature, koncentracija molekula se povećava, tlak zasićene pare s povećanjem temperature povećava se brže od tlaka idealnog plina s konstantnom koncentracijom molekula. I.e pritisak zasićene pare raste ne samo zbog povećanja temperature tekućine, već i zbog povećanja koncentracije paru molekula. Glavna razlika u ponašanju savršenog plina i zasićenog para je da se kada se promjena temperature u temperaturi promijeni u zatvorenoj posudi (ili kada se volumen promijeni na konstantnoj temperaturi), masa pare promjene. Ovisnost o temperaturi vreli tekućine od tlaka: S povećanjem temperature povećava se intenzitet isparavanja tekućine, a na nekoj temperaturi tekućina počinje kuhati. Kada se kuhaju kroz cijelu volumen tekućine, formiraju se brzo raste pare mjehurići, koji plutaju na površinu. Točka vrenja tekućine ostaje konstantna. U tekućini, otopljeni plinovi su uvijek prisutni, koji su označeni na dnu i zidove posude. Par tekućine unutar mjehurića su zasićeni. Uz sve veću temperaturu, tlak zasićenih pare se povećava i mjehurići se povećavaju u veličini. Pod djelovanjem sile za guranje, plutaju na površinu. Ovisnost pritiska zasićene pare na temperaturi objašnjava zašto vrelište tekućine ovisi o tlaku na njegovoj površini. Mjehurić pare može rasti kada zasićeni par tlak u njemu neznatno prelazi tlak u tekućini, koji je iz tlaka zraka na površinu tekućine (vanjskog tlaka) i hidrostatski tlak tekućine. Klinjanje počinje na temperaturi na kojoj se zasićeni tlak pare u mjehurićima uspoređuje s tlakom u tekućini. Što je veći vanjski tlak, to je viša točka vrenja. Svaka tekućina ima svoju točku vrenja, koja ovisi o zasićenom tlaku pare. Što je veći tlak zasićeni par, donje točke vrenja odgovarajuće tekućineBudući da na kraćim temperaturama, tlak zasićeni par postaje jednak atmosferskom. S povećanjem temperature tekućine, tlak zasićene pare se povećava i njegova gustoća raste u isto vrijeme. Gustoća tekućine u ravnoteži s trajektom, naprotiv, smanjuje se zbog ekspanzije tekućine tijekom grijanja. Ako u jednoj figuri nacrtajte krivulje ovisnosti gustoće tekućine i gustoću zasićene pare s temperature, zatim za tekućinu, krivulja će se spustiti, a za par. Na nekoj temperaturi se i obrubljene krivulje spajaju, to jest, gustoća tekućine postaje jednaka gustoći pare. Kritična temperatura je temperatura na kojoj razlike nestaju u fizikalnim svojstvima između tekućine i zasićenog trajekta. Na temperaturama, velika kritična, tvar se ne pretvara u tekućinu bez tlaka. Vlažnost zraka: Atmosferski zrak je mješavina različitih plinova i vodene pare. Svaki plinovi doprinosi ukupnom tlaku koji proizvede zrak u tijelo u njemu. Tlak koji bi proizveo vodenu paru ako su svi ostali plinovi bili odsutni, nazivali su djelomični tlak vodene pare. Relativna vlažnost zraka /\u003e naziva se omjer djelomičnog tlaka /\u003e vodene pare sadržane u zraku na određenoj temperaturi, na tlak /\u003e zasićenu paru na istoj temperaturi, izražena kao postotak: Budući da je tlak zasićene pare manji od manje temperature, zatim kada se ohladi zrak, voda koja se nalazi u njemu na određenoj temperaturi postaje zasićena. Temperatura /\u003e, u kojoj par vode u zraku postaje zasićen, nazvan točka deva. Na točki rosišta možete pronaći pritisak vodene pare u zraku. Jedna je pritisku zasićenog para na temperaturi koja je jednaka točki rose. Prema vrijednostima tlaka pare u zraku i tlaku zasićenog para na određenoj temperaturi, može se odrediti relativna vlažnost zraka. Kristalna i amorfna tijela: Amorfan Pozvana tijela čija su fizička svojstva ista u svim smjerovima. Amorfna tijela su izotropni - Nemaju stroge narudžbe na mjestu atoma. Primjeri amorfnih tijela mogu poslužiti kao kriške stvrčene smole, jantara, stakla. Kruta tijela u kojima su atomi ili molekule uređene naređene i tvore povremeno ponavljaju unutarnju strukturu, nazvan kristala, Fizička svojstva kristalnih tijela nejednaka u različitim smjerovima, ali se podudaraju u paralelnim smjerovima. Ovo svojstvo kristala se zove anizotropija. Anizotropija mehaničkih, termalnih, električnih i optičkih svojstava kristala objašnjava se činjenicom da se s uređenim rasporedom atoma, molekula ili iona interakcije između njih i interatomskih udaljenosti razlikuju u različitim smjerovima. Kristalna tijela su podijeljena na monokristali i policrystals, Monokristali ponekad imaju geometrijski ispravan oblik, ali glavni znak jednog kristala je povremeno ponavljaju unutarnju strukturu u svom volumenu. Policrystalline tijelo je kombinacija grubo orijentiranih malih kristala - kristalita jedni u drugima. Svaki mali jedan kristal je polikristalni anizotropin, ali polikristalno tijelo je izotropno. Mehanička svojstva krutih tvari: Razmotrite mehanička svojstva čvrstog tijela na primjeru deformacije istezanja. U bilo kojem dijelu deformiranog tijela, prednosti elastičnosti djeluju da sprječavaju rupturu ovog tijela u dijelove. Mehanička napetost Nazovite omjer modula sile elastičnosti na područje poprečnog presjeka tijela: Uz male deformacije, napon /\u003e je izravno proporcionalan relativnom izduženju /\u003e (OA mjestu). Ova ovisnost se zove dungalni zakon: /\u003e, gdje /\u003e - Jung modul. /\u003e, Označava /\u003e, zatim /\u003e Noga grla se izvodi samo s malim deformacijama, i stoga, na naprezanjima koja ne prelaze određenu granicu. Maksimalni napon /\u003e, u kojem se i dalje izvodi zakon niti ograničenje proporcionalnosti. Ako povećate opterećenje, deformacija postaje nelinearna, napon prestaje biti izravno proporcionalan relativnom izduženju. Međutim, s malim nelinearnim deformacijama, nakon uklanjanja opterećenja, oblik i veličine tijela su praktički obnovljeni (dio AB). Maksimalni napon na kojem se pojavljuju vidljivi preostali deformacije (relativna preostala deformacija ne prelazi 0,1%), nazvana granica elastičnosti />. Ako je vanjski opterećenje takav da napon u materijalu prelazi granicu elastičnosti, zatim nakon uklanjanja opterećenja, tijelo ostaje deformirano. Uz određenu vrijednost napona koji odgovara dijagramu C, produljenje se povećava gotovo bez povećanja opterećenja. Ovaj fenomen se zove fluidnost materijala (CD za zemljište). Sljedeće, s povećanjem deformacije, krivulja napona počinje lagano rasti i doseže maksimum na točki E. Zatim napon padne oštro i tijelo je uništeno. Jaz se javlja nakon što se napon dosegne maksimalnu vrijednost /\u003e granica. Elastične deformacije: Uz elastične deformacije, veličina i oblik tijela obnovljeni su prilikom uklanjanja opterećenja. « Fizika - razred 10 » Dajemo opću ideju o značenju i smislu da ćete sada početi učiti. Makroskopska tijela. Živimo u svijetu makroskopskih tijela. Naše tijelo je također makroskopsko tijelo. U fizici, makroskopska tijela nazivaju se velika tijela koja se sastoje od ogromnog broja molekula. Plin u cilindru, voda u čaši, pješčanoj, kamen, čelični štap, globus je svi primjeri makroskopskih tijela (sl. 7.7). Mehaničari i mehanički pokret. U Newtonovoj mehanici se bave mehaničkim kretanjem makroskopskih tijela - kretanjem jednog tijela u odnosu na druge u prostoru tijekom vremena. Mehanika proučava kretanje tijela, ali ne može objasniti zašto postoje čvrste, tekuće i plinovite tijela i zašto se ta tijela mogu preseliti iz jednog stanja u drugu. Proučavanje unutarnjih svojstava tijela nije uključena u zadatak mehanike. U mehaniku govore o snagama kao uzrocima promjena u brzinama tijela, ali priroda tih snaga, njihovo podrijetlo ne saznaje. Ostaje nerazumljivo zašto, kada se pojave komprimirajuća tijela, pojavljuju se prednosti elastičnosti, zašto se pojave trenje. Za mnoge, mnogo pitanja Newtonova odgovora ne daju. Sve je to dobro razumio sam Newton. Ona posjeduje značajnu riječ: "Ne znam što izgledam svijetu; Ja mislim da sam bio samo dječak koji je igrao na rivi i zabavljao se s vremena na vrijeme, pronašli smo glatke kamenčići ili ljepši sudoper nego obično, dok je veliki ocean istine ležao ispred mene potpuno neriješen. Fenomene topline. Nakon mehaničkog kretanja, najvidljiviji fenomeni povezani su s grijanjem ili hlađenjem, s promjenom njihove temperature. Ove fenomene se nazivaju toplinski. Mehanički pokret ne uzrokuje nikakve značajne promjene u tijelu ako ne postoje katastrofalne sudari. Ali grijanje ili hlađenje tijela može ga promijeniti izvan prepoznavanja. Teško grijanje je prozirno, ali još uvijek vidljiva voda, pretvorit ćemo ga u nevidljive parove. Jako hlađenje će pretvoriti vodu u komad leda. Ako razmišljate o tome, onda su ti fenomeni tajanstveni i dostojni za čuđenje. Nismo iznenađeni jer smo im navikli od djetinjstva. Potrebno je pronaći zakone koji bi mogli objasniti promjene u tijelima kada su same tijela i kada se ništa ne dogodi s gledišta mehanike s njima. Ti zakoni opisuju posebnu vrstu pokreta materijala - toplinski prometSvojstveni svim makroskopskim tijelima, bez obzira na to se kreću u prostoru ili ne. Toplinski kretanje molekula. Sva tijela sastoje se od atoma i molekula. Kretanje molekula slučajno zbog činjenice da je njihov broj u tijelima koji nas okružuju nevjerojatni. Svaka molekula neprestano mijenja brzinu u sudarima s drugim molekulama. Kao rezultat toga, njezina puta se ispostavlja da je izuzetno zbunjujuće, pokret je, koji je neusporedivo kao kao što je kretanje mrava u uništenom mravicu. Nepravilno kretanje velikog broja molekula kvalitativno se razlikuje od urednog mehaničkog kretanja tel. To je posebna vrsta kretanja materije sa svojim posebnim svojstvima. Ova svojstva će se raspravljati u budućnosti. Vrijednost toplinskih pojava. Uobičajeni izgled našeg planeta postoji i može postojati samo u prilično uskom temperaturnom rasponu. Ako je temperatura premašila 100 ° C, tada na Zemlji pod normalnim atmosferskim tlakom ne bi bilo rijeka, mora i oceana, uopće ne bi bilo vode. Sva voda bi se pretvorila u paru. A sa smanjenjem temperature za nekoliko desetaka stupnjeva, oceani bi se pretvorili u ogromne ledenjake. Čak i promjena temperature je samo 20-30 ° C kada se mijenja godišnja doba promjene na srednjim geografskim širinama cijeli izgled planeta. S početkom proljeća započinje buđenje prirode. Šume su odjevene u lišće, počinje zelene livade. Zimi se život biljaka smrzava. Masti sloj snijega pokriva površinu zemlje. Čak su i uski rasponi temperature potrebni za održavanje života toplokrvnih životinja. Temperatura životinja i ljudi održava se internim mehanizmima termoregulacije na strogo definiranoj razini. Dovoljno je rasti za nekoliko desetina stupnjeva, jer se već osjećamo nezdravo. Promjena iste temperature za nekoliko stupnjeva dovodi do smrti organizama. Stoga nije iznenađujuće da su toplinski fenomeni privukli pozornost ljudi iz antičkih vremena. Sposobnost izdvajanja i održavanja požara učinila je osobom koja je relativno neovisna o fluktuacijama temperature okoline. Bio je to jedan od najvećih izuma čovječanstva. Promjena temperature utječe na sva svojstva tel. Dakle, kada se zagrijavaju ili hladi, mijenjaju se dimenzije krutih tijela i volumena tekućine. Značajno mijenjanje mehaničkih svojstava tijela, na primjer, elastičnost. Komad gumene cijevi će uništiti, ako ga udariti čekićem. Ali kada se ohladi na temperaturu ispod - 100 ° C, gumena postaje krhka, poput stakla, a od laganog udarca gumenu cijev je razbijena na male komadiće. Tek nakon zagrijavanja gume ponovno dobiva njegove elastične svojstva. Osim mehaničkih svojstava, kada se promjene temperature mijenjaju, druga svojstva tijela se mijenjaju, na primjer, otpornost na električnu struju, magnetska svojstva, itd. Dakle, ako čvrsto zagrijte trajnu magnet, prestat će pripisivati \u200b\u200bželjezne predmete. Svi gore navedeni i mnogi drugi termalni fenomeni podliježu određenim zakonima. Otvaranje zakona toplinskih pojava omogućuje maksimalnu korist za primjenu tih fenomena u praksi i tehnici. Moderni termalni motori, postavke ukapljevanja plina, hladnjaci i mnogi drugi dizajn uređaja na temelju tih zakona. Molekularna kinetička teorija. Više antika filozofi pretpostavljaju da je toplina vrsta unutarnjeg pokreta. Ali samo u XVIII. Stoljeću. Počeo se razvijati dosljedan molekularna kinetička teorija. Veliki doprinos razvoju molekularne kinetičke teorije izradio je M. V. Lomonosov. Razmotrio je toplinu kao rotacijsko kretanje čestica tijela. Cilj molekularne kinetičke teorije je objašnjenje svojstava makroskopskih tijela i toplinskih procesa koji se pojavljuju u njima, na temelju ideja koje su sva tijela sastoje od odvojenih, nasumično kretanje čestica. Molekularna kinetička teorija Fenomene topline u molekularnoj fizici. Snage interakcije molekula, njihove mase i veličine. Uzrok smeđe kretanja čestice. Pritisak savršenog plina. Temperatura Koncept toplinske ravnoteže. Izotermni proces Isochhore proces Isobarski proces Unutarnja energija Unutarnja energija savršenog plina. Idealna ljestvica temperature plina. Količina topline Prvi zakon termodinamike Drugi zakon termodinamike Specifični toplinski kapacitet Termalni motori i zaštita prirode. Iskusno opravdanje glavnih pozicija MTKS-a: Molekularna kinetička teorija - doktrina strukture i svojstava tvari koristeći ideju postojanja atoma i molekula kao najmanjih čestica kemikalije. MTT se temelji na tri strogo dokazano uz pomoć odobrenih eksperimenata: Tvar se sastoji od čestica i atoma i molekula, između koje postoje intervali; Te čestice su u kaotičnom pokretu, čija brzina utječe na temperaturu; Čestice međusobno djeluju. Činjenica da se tvar sastoji od molekula može se dokazati određivanjem njihove veličine. Kapljica ulja se puhana preko površine vode, formirajući sloj, čija je debljina jednaka promjeru molekule. Pad od 1 mm 3 ne može prekinuti više od 0,6 m 2: Postoje i drugi načini za dokazivanje postojanja molekula, ali nema potrebe da ih navedite: moderni uređaji (elektronski mikroskop, ionski projektor) omogućuju vam da vidite pojedine atome i molekule. Molekule interakcijske snage, a) interakcija ima elektromagnetsku prirodu; b) sile su kratki raspon, otkrivene na udaljenostima usporedivim s dimenzijama molekula; c) postoji takva udaljenost kada su sile privlačnosti i odbijanja jednake (r 0), ako r\u003e r 0, onda je snaga atrakcije dominira ako r Djelovanje molekularnih atrakcija se nalazi u eksperimentu s olovnim cilindrima koji se drže kroz njihove površine nakon čišćenja površina. Molekule i atomi u čvrst Napravite neselektivne fluktuacije u pogledu odredbi u kojima su snage privlačnosti i odbijanja iz susjednih atoma uravnotežene. U tekućine Molekule ne mijenjaju samo u blizini položaja ravnoteže, već i skok iz jednog položaja ravnoteže u susjednom, ti skokovi molekula uzrokuju protok tekućine, njegovu sposobnost da se oblik posude. U plin Tipično, udaljenosti između atoma i molekula su u prosjeku značajno veće od dimenzija molekula; Sile odbijanja na velikim udaljenosti ne djeluju, tako da se plinovi lako komprimiraju; Postoje praktički odsutni između molekula plina i privlačnosti, tako da plinovi imaju nekretninu za neograničeno širenje. Masa i veličina molekula. Trajna avogadro: Bilo koja tvar se sastoji od čestica, tako da Broj tvarismatra se da je proporcionalan broj čestica. Količina jedinice tvari je madež. Madež Jedna je količini suštine sustava koji sadrži onoliko čestica koje sadrže atome u 0,012 kg ugljika. Naziv broja molekula na količinu tvari naziva se trajna avogadro: Stalni avegadro je jednak. Pokazuje koliko je atoma ili molekula sadržano u jednom molu tvari. Količina tvari može se naći kao omjer broja atoma ili molekula tvari u konstantan avogadro: Molekulska masa To se zove vrijednost jednaka omjeru mase tvari na količinu tvari: Molarna masa se može eksprimirati kroz masu molekule: Za određivanje masene molekule Potrebno je podijeliti masu tvari na broj molekula u njoj: Brownov pokret: Brownkov pokret - toplinsko kretanje ponderiranih ili tekućine suspendiranih čestica. Engleski botaničar Robert Brown (1773 - 1858) Godine 1827. pronašao je neuredno kretanje čvrstih čestica vidljivih u mikroskopu smještenom u tekućini. Ovaj fenomen bio je zvan pčelićni pokret. Ovaj pokret se ne zaustavlja; S povećanjem temperature, njegov intenzitet raste. Brownov pokret rezultat je fluktuacija tlaka (vidljivo odstupanje od prosječne vrijednosti). Razlog za smeđe kretanje čestica je da udarci molekula tekućine o čestici ne kompenziraju jedni druge. Savršen plin: Na valjanom plinu, udaljenost između molekula je mnogo puta veća od njihove veličine. U tom slučaju interakcija između molekula je zanemariva i kinetička energija molekula ima mnogo potencijalne energije njihove interakcije. Da bi se objasnila svojstva tvari u plinovitom stanju, njegov se fizički model koristi umjesto stvarnog plina - savršeni plin. Model pretpostavlja: udaljenost između molekula je nešto veća od njihovog promjera; molekule - elastične kuglice; između molekula ne primjenjuju privlačnu snagu; s sudarima molekula jedni s drugima i sila djeluju s zidovima posude; molekule kretanja obvezuju zakone mehanike. Osnovna jednadžba INTA savršenog plina: Glavna jednadžba MKT omogućuje vam da izračunate tlak plina, ako je poznata masa molekule, prosječna vrijednost kvadrata brzine i koncentracije molekula. Pritisak savršenog plina Upravo to molekule u sudarima s zidovima plovila međusobno djeluju u skladu s zakonima mehaničara kao elastično tijelo. U sudaru molekule s zidom posude, projekcija brzine brzine brzine osi okna, okomito na zid, mijenja svoj znak na suprotno, ali ostaje konstantan modulom. Stoga, kao posljedica sudara molekule sa zidom, projekcija njegovog impulsa na Ox osi varira od MV 1X \u003d -MV X do MV 2x \u003d MV X. Promjena pulsa molekule tijekom sudara sa zidom uzrokuje silu F 1, djelujući na njega sa strane zida. Promjena pulsa molekule jednaka je impulsu ove sile: Tijekom sudara, prema trećem zakonu Newtona, molekula djeluje na zidu sa silom F 2, jednaka snazi \u200b\u200bF 1 Modula i suprotno je usmjerena. Molekule su mnogo, a svaka prenosi zid kada se sudara istim impulsom. U sekundi, oni prenose puls, gdje je Z broj sudara svih molekula sa zidom, koji je proporcionalan koncentraciji molekula u plinu, brzinu molekula i površine zida :. Samo se polovica molekula kreće u zid, ostatak se kreće u suprotnom smjeru :. Zatim puni impuls, prenesen zidom za 1 sekundu: S obzirom da ne i sve molekule nemaju istu brzinu, snaga koja djeluje na zidu bit će proporcionalna prosječnom kvadratu brzine. Budući da se molekule kreću u svim smjerovima, prosječne vrijednosti kvadrata brzine su jednake. Posljedično, prosječni kvadrat projekcije brzine:; , Tada je tlak plina na zidu posude: Opisujući prosječnu vrijednost kinetičke energije translacijskog gibanja molekula idealnog plina: Primati Temperatura i njezino mjerenje: Osnovna MCT jednadžba za savršeni plin uspostavlja vezu lako izmjerenog makroskopskog parametra - s takvim mikroskopskim parametrima plina, kao prosječna kinetička energija i koncentracija molekula. No, mjerenje samo tlaka, ne možemo učiti niti srednju kinetičku energiju molekula odvojeno, niti koncentraciju. Stoga, pronaći mikroskopske parametre plina, potrebno je mjeriti mjerenje druge fizičke količine povezane s prosječnom kinetičkom energijom molekula. Takva magnituda je temperatura. Bilo koje makroskopsko tijelo ili skupina makroskopskih tijela s konstantnim vanjskim uvjetima spontano se pretvara u stanje termalne ravnoteže. Toplinska ravnoteža -to je stanje u kojem su svi makroskopski parametri dugo ostaju nepromijenjeni. Temperatura karakterizira stanje toplinske ravnoteže tijela tijela: sva tijela tijela koja su jedni druge u toplinskoj ravnoteži imaju istu temperaturu. Za mjerenje temperature možete koristiti promjenu u bilo kojoj makroskopskoj vrijednosti ovisno o temperaturi: volumen, tlak, električni otpor itd. Najčešće u praksi, ovisnost o volumenu tekućine (živa ili alkohol) koristi se na temperaturi. Tijekom diplomiranja termometra obično je za početak reference (0) uzeti temperaturu tališta leda; Druga stalna točka (100) smatra se točkom vrenja vode na normalnom atmosferskom tlaku (Celzijusna ljestvica). Budući da se razne tekućine šire kada se grijanje nije ista, tada će se mjeriti skala na ovaj način ovisit će u određenoj mjeri na svojstva ove tekućine. Naravno, 0 i 100 ° C će se podudarati sa svim termometrima, ali neće biti slučajnosti. Za razliku od tekućine, svi rijetki plinovi se ekspandiraju kada je grijana ista i jednako mijenja pritisak kada se temperatura promijeni. Stoga se u fizici, promjena tlaka određene količine ploča za ploče koristi se za uspostavljanje racionalne temperaturne ljestvice pri stalnom volumenu ili promjeni volumena plina pri konstantnom tlaku. Takva se ljestvica ponekad naziva savršena temperatura plina. Uz toplinsku ravnotežu, prosječna kinetička energija translacijskog gibanja molekula svih plinova je ista. Pritisak je izravno proporcionalan prosječnoj kinetičkoj energiji translacijskog gibanja molekula :. S toplinskom ravnotežom, ako je tlak plina ove mase i njezin volumen fiksiran, prosječna kinetička energija molekula plina treba imati strogo definiranu vrijednost, kao i temperaturu. k., onda, ili. Označiti. Vrijednost raste s povećanjem temperature i ne ovisi o temperaturi. Prema tome, može se smatrati prirodnom mjerom temperature. Apsolutna ljestvica temperature: Razmotrit ćemo vrijednost izmjerenu u energetskim jedinicama, izravno proporcionalno temperaturi izraženoj u stupnjevima:, gdje je koeficijent proporcionalnosti. Koeficijent ... fizika i matematičari Fizika, Elektromagnetski fenomene ... Toplinski RADIJACIJA. 5.3.1 Specifikacije toplinski Radijacija. 5.3.2 Zakoni toplinski ... i valovima. Modul 2. mol. FIZIKA I termodinamika. 2.1 2.1.1 Molekularan fizika, 2.2 2.2.1 Termodinamika. Broj modula. ... 0.9c. Ii. Osnova Molekularan Fizika I termodinamika Molekularan fizika i termodinamika - dijelovi fizikaU kojoj su proučavani ..., nazvani fenomene Prijenos. ... toplina izolirana (adijabatska) (q \u003d 0, a0), toplinski Rezervoari (a \u003d 0, q0). 2.2. Raditi... Mehanika. Molekularan fizika, Kinematika osnovne pojmove i ... minimalni. Stoga, entropijske snage toplinski Pokreti, naprotiv, nastoje istorjenjivati \u200b\u200b... kao termometar. Fenomen Peltier (1834) je fenomen leđa fenomen Seebek. Energija ... Dizajniran za eksperimente o proučavanju termalnih fenomena, zakonima molekularne kinetičke teorije i termodinamičkih načela pomoću digitalnih temperaturnih senzora. Komplet vam omogućuje da potrošite 13 demonstracijskih eksperimenata, uključujući: Struktura: 1. Digitalni senzori temperature -20 .. + 100 S -2PC. Digitalni senzori uključeni u komplet su kompatibilni s univerzalnim demonstracijskim mjernim instrumentom. * Pažnja! Slika proizvoda može se razlikovati od robe koju ste primili. Proizvođač zadržava pravo izmjene kompletne set i tehničke karakteristike udžbenika bez prethodne najave, dok se funkcionalni i kvalitativni pokazatelji vizualnih koristi ne pogoršavaju.
--Prijelom stranice--
Termalne fenomene Unutar tijela i potpuno se određuje kretanjem tih čestica. Kretanje atoma i molekula malo podsjeća na kretanje psa ili automobila. Atomi i molekule tvari čine neuredno kretanje, u kojem je teško vidjeti tragove bilo kojeg reda i pravilnosti. Zove se molekule pokretne molekule toplinski pokret.Molekularna fizika. Fenomene topline
, Prema drugom zakonu Newtona, promjena pulsa tijela po jedinici vremena jednaka sili koja djeluje na njega:
- osnovna MTC jednadžba.
, u čast austrijske fizike L. Boltzmann se zove stalni boltzmann. i svojstva makrosustave napravio je njemački fizičar R. Clausius (1822-1888), engleski fizičar-Toretik ... ta priroda toplinski fenomene Objasnio je B. fizika Na dva načina: termodinamički pristup i molekularan-Ketična teorija sadržaja ...Fizika, Elektromagnetski fenomene (elektrodinamika)
Tutorial \u003e\u003e FizikaMehanika, molekularan fizika I termodinamika
Tutorial \u003e\u003e FizikaMehanika. Molekularan fizika
Sažetak \u003e\u003e Fizika
3. Toplina izgaranja goriva
5. Konvekcija u Gazi
6. izmjena topline između tekućih slojeva
7. Prijenos topline zbog zračenja
9. Rad frontnih snaga
10. Promjena unutarnje energije tijekom deformacije tijela
2. Digitalni senzor temperature 0 ... 1000 s (ima 3 mjerna raspona)
3. Stakleno otporna na toplinu
4. Testne cijevi s prometnim gužvama
5. i druga oprema za provođenje eksperimenata u fizici
6. Plastična posuda za pohranu S prozirnim poklopcem
7. Vozite s eksperimentalnim softveromZa rad je potrebno:
Informacije o proizvodu su referenca u prirodi i nije javna ponuda određena člankom 437. Građanskog zakonika Ruske Federacije.
