В окружающем нас мире происходят различные физические явления,
которые связаны с нагреванием и охлаждением тел. Мы знаем, что при
нагревании холодная вода вначале становится тёплой, а затем горячей.
Такими словами, как «холодный», «тёплый» и «горячий», мы
указываем на различную степень нагретости тел, или, как говорят в
физике, на различную температуру тел. Температура горячей воды выше температуры холодной. Температура воздуха летом выше, чем зимой.
Температуру тел измеряют с помощью термометра и выражают в градусах Цельсия (°С).
Вам уже известно, что диффузия при более высокой температуре
происходит быстрее. Это означает, что скорость движения молекул и
температура связаны между собой. При повышении температуры скорость
движения молекул увеличивается, при понижении — уменьшается.
Следовательно, температура тела зависит от скорости движения молекул.
Тёплая вода состоит из таких же молекул, как и холодная. Разница между ними заключается лишь в скорости движения молекул.
Явления, связанные с нагреванием или охлаждением тел, с
изменением температуры, называются тепловыми. К таким явлениям
относятся, например, нагревание и охлаждение воздуха, таяние льда,
плавление металлов и др.
Плавление металла
Молекулы или атомы, из которых состоят тела, находятся в
непрерывном беспорядочном движении. Их количество в окружающих нас телах
очень велико. Так, в объёме, равном 1 см3 воды, содержится около 3,34 • 1022
молекул. Каждая молекула движется по очень сложной траектории. Это
связано с тем, что, например, частицы газа, движущиеся с большими
скоростями в разных направлениях, сталкиваются друг с другом и со
стенками сосуда. В результате этого они изменяют свою скорость и снова
продолжают движение. На рисунке 1 изображены траектории движения
микроскопических частиц краски, растворённой в воде.
Рис. 1. Траектория движения микрочастиц краски, растворённой в воде
Поскольку со скоростью движения молекул тела связана его температура, беспорядочное движение частиц называют тепловым движением.
В жидкостях молекулы могут колебаться, вращаться и перемещаться
относительно друг друга. В твёрдых телах молекулы и атомы колеблются
около некоторых средних положений.
В тепловом движении участвуют все молекулы тела, поэтому с
изменением характера теплового движения изменяется и состояние тела, его
свойства. Так, при повышении температуры лёд начинает таять,
превращаясь в жидкость. Если понижать температуру, например, ртути, то
она из жидкости превращается в твёрдое тело.
Модель кристаллической решётки льда
Температура тела находится в тесной связи со средней кинетической
энергией молекул. Чем выше температура тела, тем больше средняя
кинетическая энергия его молекул. При понижении температуры тела средняя
кинетическая энергия его молекул уменьшается.
Лови !