Энэ юу вэ: дулааны хөдөлгөөн? Ямар ойлголт Хэрэв холбоотой?

физик ертөнцийн үйл явдал салшгүй температурын өөрчлөлттэй холбоотой юм. Хэрэв нь, хүн бүр тэр гэж мөс хүйтэн, буцалж буй ус түлэгдсэн ойлгосон үед бага насны үгийн утганд яг тохирч. Үүний зэрэгцээ температурын өөрчлөлт нь үйл явц даруй гарч байхгүй бол ойлголтыг ирдэг. Дараа нь сургуульд, оюутан энэ нь дулааны хөдөлгөөний холбоотой байна гэж мэдэх болно. Болон температурын холбоотой үйл явц физикийн салбар сонгосон байна.

температур гэж юу вэ?

Энэ нь шинжлэх ухааны ойлголт нь ердийн нөхцөлийг солих танилцуулсан юм. өдөр тутмын амьдралдаа үргэлж тийм, халуун хүйтэн болон дулаан гэх мэт үгс гарч. Эдгээр нь бүгд биеийн дулаан хүртэл зэрэг талаар ярьж байна. Энэ бол энэ нь скаляр хэмжигдэхүүн байна гэж гадна, физик-д заасан байгаа юм даа. температур дараа ямар ч чиглэл, гэхдээ зөвхөн хэд хэдэн байна.

нэгж (SI) олон улсын системд, температур нь Цельсийн градусаар (° C) нь хэмжинэ. Гэвч олон томъёонд дулааны үзэгдлийг тайлбарласан нь, Келвин (K) үүнийг орчуулах шаардлагатай. - Келвин температур, болон т - Цельсийн T = T + 273. Энэ бол Т: Энэ зорилгоор энгийн томъёо байдаг. үнэмлэхүй тэг ойлголт холбоотой Келвин масштабтай.

хэд хэдэн хэм хэмжүүр байдаг. Европ болон Хойд Америкт жишээ нь, мэдээж Fahrenheit (F) байна. Тиймийн тул, тэд Цельсийн бичиж чаддаг байх ёстой. F нотолгоо нь энэ хийхийн тулд, хасах 32 дараа нь 1.8 замаар хувааж тулгуурладаг.

Нүүр хуудас туршилт

хэрэгцээ нь түүний тайлбар температур гэх мэт зүйлийг, дулааны хөдөлгөөнийг мэдэх. Тийм ээ, хялбар, туршлага явуулах.

Учир нь энэ нь гурван танк авах шаардлагатай байна. Тэд амархан гараа багтах болно гэж хангалттай том байх ёстой. өөр өөр температуртай усаар дүүргэнэ. Эхэндээ энэ нь маш хүйтэн байх ёстой. хоёр дахь нь - дулаарсан. Гурав дахь асгаж, халуун ус, аль нэг нь гараа байлгах боломжтой байх болно.

Одоо туршлага өөрөө юм. хамгийн халуун нь - хүйтэн ус, баруун нь саванд Доод зүүн гар. хэдэн минут хүлээх хэрэгтэй. тэднийг авч, нэн даруй халуун усны саванд дүрнэ.

үр дүн гэнэтийн байх болно. Зүүн гар нь усны хүйтэн ус мэдрэмж нь зөв байдаг, дулаан гэсэн юм шиг санагдаж байна. Энэ шингэн нь эхний багц дулааны тэнцвэрт нь гар анх ачуулсан байна байгаатай холбоотой юм. Тэгээд дараа нь энэ тэнцвэрт ихээхэн хөндөгдсөн байна.

молекул-кинетик онолын үндсэн заалт

Энэ нь бүх дулааны үзэгдлийг тайлбарлах болно. Гэвч эдгээр батламж нь маш энгийн байдаг. Тиймийн тул, эдгээр заалтыг дулааны хөдөлгөөний тухай ярьж байгаа мэдэх хэрэгтэй.

Нэгдүгээрт, бодис минут хэсгүүд, бие биенээсээ зарим нэг зайд үүссэн. Цаашилбал, эдгээр хэсгүүд молекулууд болон атом гэж байж болох юм. Мөн тэдний хоорондын зай нь олон дахин их тоосонцор хэмжээ юм.

Хоёрдугаарт, бүх бодис тэнд молекулуудын, хэзээ ч бүү зогсоо дулааны хөдөлгөөн юм. Учир нь тоосонцор санамсаргүйгээр (замбараагүй) хөдөлдөг.

Гуравдугаарт, хэсгүүд харилцан. Энэ нөлөө нь татах болон repulsion хүчний холбоотой юм. Тэдний хэмжээтэй хэсгүүдийн хоорондох зайнаас хамаарна.

ОУЭЗК-ын анхны байрлалд нь батлах

биеийн хэсгүүд, үүнээс хооронд ялгаа байдаг бүрдэнэ нотлох, тэдний байна дулааны өргөтгөл. Тиймээс бие халааж байгаа бол, түүний хэмжээ нэмэгдэнэ. Энэ нь бие биенээсээ хэсгүүд огцруулах тохиолддог.

хэлсэн зүйлийг өөр нэг баталгаа тархалтаас юм. Энэ бол бусад хэсгүүдийн хоорондох бодисын молекулууд нэвтрэх юм. Мөн энэ хөдөлгөөн харилцан юм. Тархалтаас илүү хурдан явагддаг цаашид тусдаа молекулууд зохион байгуулсан байна. Тиймээс хий харилцан нэвтрэлт шингэн нь хамаагүй хурдан явагддаг. Тэгээд тархалтаас шаардлагатай жилийнхээс хатуу байна.

Дашрамд сүүлийн явц, дулааны хөдөлгөөнийг тайлбарлаж байна. Бүх дараа, өөр хоорондоо руу материалыг харилцан нэвтрэлт ямар ч гадны хөндлөнгийн оролцоогүйгээр явагддаг. Гэхдээ энэ нь дулаан байгууллага хурдасгасан болно.

хоёр дахь байр суурь MKT баталгаажуулна

Дулааны хөдөлгөөн байдаг гэдгийг тодорхой баталгаа - тоосонцор Brownian хөдөлгөөн юм. Энэ нь нэлээд нь бодисын том молекулууд байдаг тэдгээр өөрөөр хэлбэл түр тоосонцор гэж үзэж байна. Эдгээр хэсгүүд нь тоос тоосонцор буюу тариа байж болох юм. A газар тэднийг ус, эсвэл хий тулгуурладаг.

бүх талын энэ нь молекул үйлдэл гэдгийг нь түр зогсоосон хэсгүүдийн санамсаргүй хөдөлгөөний шалтгаан. санамсаргүйгээр Тэдний нөлөө. цаг бүрт нөлөөллийн цар хүрээ өөр өөр байдаг. Тиймээс үр дүнд хүч нэг чиглэлд, дараа нь өөр нэг чиглэлд чиглэсэн байна.

Бид молекулуудын дулааны хөдөлгөөний хурд тухай ярих бол энэ нь түүний хувьд онцгой нэр юм - эх квадрат гэсэн үг. Энэ томъёогоор тооцож болно:

V = √ [(3kT) / м _0].

Энэ нь T - Келвин температур, м ₀ - нь нэг молекул масс, к - Boltzmann тогтмол (к = 1,38 * 10 ^-23 J / K).

ОУЭЗК-ын гурав дахь байр суурийг баталгаажуулах

хэсгүүд татсан ба буцсан байна. дулааны хөдөлгөөний холбоотой олон үйл явцын тайлбар, энэ мэдлэг нь чухал юм.

Бүх дараа, харилцан хүчнүүд бодисын физик төлөв хамаарна. Тиймээс тэнд бараг ямар ч байгалийн хий, тоосонцор маш их тэдний үйлдэл тохиолдож биш гэдгийг устгаж байна, учир нь байна. шингэн болон хатуу мэдэгддэг юм, материал хадгалах хэмжээг хангах. Урьд нь тэд одоо ч хангаж, хэлбэр хадгална.

татах болон repulsion хүчний хүчний оршин нотолгоо деформаци биед уян хатан дүр төрх юм. Тиймээс молекулын хооронд шахалт нь сайжруулсан татах хүчийг өргөтгөх - repulsion. Гэхдээ аль ч тохиолдолд тэдгээр нь анхны хэлбэр нь бие буцна.

дулааны хөдөлгөөний дундаж энерги

Энэ нь бичиж болно үндсэн тэгшитгэл MKT :

(PV) / N = (2E) / 3.

Энэ томъёонд, х - даралт, V - эзлэхүүн, N - молекулын тоо, E - дундаж кинетик энерги.

Нөгөө талаас, энэ тэгшитгэл байдлаар бичиж болно:

(PV) / N = кт.

Та тэднийг нэгтгэж байгаа бол та дараах тэгшитгэлийг авах:

(2E) / 3 = кт.

Энэ нь молекулуудын дундаж кинетик энерги нь ийм томъёогоор дараах:

E = (3kT) / 2.

Энэ нь эрчим хүчний бодисын температур пропорциональ байна гэдгийг харуулж байна. Энэ нь сүүлийн хэсгүүд өсөлт илүү хурдан шилжих нь юм. Энэ нь дулааны хөдөлгөөн, урт үнэмлэхүй тэгээс бусад температур байдаг гэж байгаа нь мөн чанар юм.