Температура. Абсолютная температура – мера средней энергии молекул. - презентация

1 Температура. Абсолютная температура – мера средней энергии молекул.

2 На предыдущих уроках мы с Вами познакомились с тремя утверждениями МКТ, а именно: … тремя утверждениями МКТ, а именно: … тем, как оценивать и рассчитывать размеры, число, массу молекул; тем, как оценивать и рассчитывать размеры, число, массу молекул; с относительной молекулярной массой, количеством вещества, молярной массой; с относительной молекулярной массой, количеством вещества, молярной массой; с доказательством молекулярного строения вещества (диффузия, броуновское движение, опыт Перрена); с доказательством молекулярного строения вещества (диффузия, броуновское движение, опыт Перрена); межмолекулярными силами, строением газообразных, жидких и твердых тел; межмолекулярными силами, строением газообразных, жидких и твердых тел; понятием идеального газа; понятием идеального газа; основным уравнением МКТ. основным уравнением МКТ.

3 Нынешние температуры почти самые высокие за последний миллион лет Температура -60°С.Температура. Температура в России 36 и 6 вопросов о температуре. Как помочь ребенку. Минимальная зарегистрированная температура воздуха на Земле Максимальная зарегистрированная температура воздуха на Земле +53 градуса ТЕМПЕРАТУРА?ТЕМПЕРАТУРА?

4 Физические тела : количество молекул – огромно, следовательно, и количество их разных характеристик бесконечно велико. Все учесть невозможно!!! Оказывается, что состояние очень многих физических тел и явлений можно охарактеризовать параметрами без учета их молекулярного строения, например: …

5 Величины, характеризующие состояние термодинамической системы без учета молекулярного строения тел, называют макроскопическими (или термодинамическими) параметрами

6 Физические величины -Масса -Объем -Давление -Концентрация -Скорость -Импульс -Молярная масса -Диаметр молекулы …. Какого типа (макроскопические или микроскопические) физические величины перечислены в данном списке? Макроскопическая Микроскопическая

7 Холодное и горячее, холод и тепло … Органами чувств любое живое существо (в том числе и человек) интуитивно различает холодное и горячее, холод и тепло. В одном случае мы говорим: «Температура низкая!», в другом: «Высокая»!. Или: «Температура больше или температура меньше…». Для измерения температуры человек придумал термометр, действие которого основано на свойстве тел изменять свой объем от увеличения или уменьшения температуры.

8 Чаще всего – зависимость объема жидкости (ртуть или спирт) от температуры: 0 0 – таяние льда, – кипение воды, этот промежуток делят на 100 частей … Неудобно, так как жидкости неодинаково меняют свой объем в зависимости от температуры Была замечено, что все разреженные газы (гелий, водород …) расширяются при нагревании одинаково и одинаково меняют свое давление при изменении температуры… На этом свойстве разреженных газов была создана идеальная газовая шкала температур….…

9 В комнату внесли лед при температуре - 10градусов? Вопрос: что будет происходить с ним? Что нужно обязательно для нагревания льда, таяния воды и нагревания воды до комнатной температуры? Можно ли заставить в такой ситуации лед не нагреваться? Ответьте на вопросы:

10 В комнату с температурой воздуха 20 градусов внесли ведро воды, температура которой тоже 20 градусов? Вопрос: что будет происходить с водой? Вопрос: а что будет происходить с воздухом в комнате? Вопрос: как долго не будет происходить изменений с водой и воздухом? Ответьте на вопросы:

11 Тепловое равновесие Человек чувствует себя больным… Термометр для определения температуры Лед в комнате вода нагрев плавл ение нагрев Вода комнатной температуры Обязательно нужно определенное время для установления конечной температуры или говорят, для установления теплового равновесия Тепловое равновесие – такое состояние, при котором все макроскопические параметры сколь угодно долго остаются постоянными (но микроскопические параметры продолжают жить и меняться!) Любое макроскопическое тело или группа тел при неизменных внешних условиях самопроизвольно переходит в состояние теплового равновесия

12 Почему на Земле не устанавливается тепловое равновесие между морями, материками, даже между регионами одной страны, например, Нефтеюганском и Ханты-Мансийском? Почему на протяжении жизни человека между ним и окружающей средой не устанавливается тепловое равновесие? А если температура окружающего воздуха будет 36,6 градуса? Что будет с человеком? Комфортно ли он себя будет чувствовать или нет и почему? Ответьте на вопросы:

13 Состояние теплового равновесия системы тел характеризует температура: все тела системы, находящиеся друг с другом в тепловом равновесии имеют одну и ту же температуру ФТ 1ФТ 2 Теплообме- на нет t1=t2 1) t1 > t2 Идет обмен энергией до 2) t1 < t2 Идет обмен энергией до t = t2 – t1 – указатель направления теплообмена! Если t=0, то t1=t2 Если t>0, то t2>t1 Если t

14 Как объяснить давление газа – ведь молекулы очень маленькие, да и сам газ – легкий и прозрачный? На каких простых опытах можно доказать, что скорость движения молекул газа или жидкостей зависит от температуры? Почему, когда хотят, чтобы воздушный шар поднимался выше и летал в воздухе дольше, газ внутри него подогревают снизу горелкой? Ответьте на вопросы:

15 Определение температуры Нам известно, что: если Vм больше, то t 0 больше если t 0 больше, то р больше (в замкнутом сосуде) Если рассмотреть случай теплового равновесия (t 0 =const) при постоянных объеме и массе газа, то получается, что есть величина, имеющая строго определенное значение! Гипотеза: при тепловом равновесии именно средние кинетические энергии молекул всех газов одинаковы. Давление и объем – измеряются приборами

16 Опыт – великая сила, великая вещь !!! Оказалось, что: Н2Н2 О2О2 Не 2 О2О2 Н2Н2 при 0 0 С при С То есть Не зависит: -От рода газа -От V, от P, от N - От формы сосуда пропорциональна t 0 C, поэтому эту величину можно считать естественной мерой температуры. Но применять её не удобно: слишком мала и люди привыкли измерять температуру в градусах!

17 Почему измеряется в джоулях Почему измеряется в джоулях ? Ответьте на вопрос:

18 Как связать энергетическую меру температуры и температуру? Принято считать, что Наименьшим значением T является Т=0 – это предельная температура, при которой давление ид. газа = 0 при фиксированном V или, наоборот, при которой V=0 при неизменном давлении. Эта температура называется абсолютным нулем температуры! абсолютная температура коэффициент пропорциональности Р>=0 V>=0 N>0 T>0 или Т=0 Это самая низкая температура в природе, та «наибольшая или последняя степень холода» (М.В. Ломоносов)

19 Как найти k ? Англ. Ученый У. Кельвин абсолютная шкала температур (шкала Кельвина): нулевая температура по этой шкале соответствует абсолютному нулю, а каждая единица температуры равна градусу по шкале Цельсия - 1 Кельвин Определяем k: - постоянная Больцмана Постоянная Больцмана связывает температуру в энергетических единицах с абсолютной температурой Т в Кельвинах.

20 Что такое температура? Средняя кинетическая энергия хаотичного поступательного движения молекул газа пропорциональна абсолютной температуре! Анализ: Чем больше…, тем больше…, и наоборот Для любых веществ … При приближении температуры к абсолютному нулю энергия теплового движения молекул приближается к нулю.

21 Как связаны абсолютная шкала и шкала Цельсия? Нужно найти начала шкал, то есть какая абсолютная температура Т в кельвинах соответствует 0 0 Цельсия? При 0 0 С Т 1 =273 К Один Кельвин и один градус шкалы Цельсия совпадают, поэтому

22 макроскопические (или термодинамические) параметры; Холодное и горячее, холод и тепло … идеальная газовая шкала температур Тепловое равновесие средняя кинетическая энергия хаотичного поступательного движения молекул газа пропорциональна абсолютной температуреОпределение температуры: средняя кинетическая энергия хаотичного поступательного движения молекул газа пропорциональна абсолютной температуре Абсолютной шкалой температур. Итаксегодня на уроке мы познакомились со следующими физическими понятиями: Итак, сегодня на уроке мы познакомились со следующими физическими понятиями:

23 Домашнее задание: Домашнее задание: Параграфы – читать, знать ответы на вопросы; По презентации составить лекцию по данной теме и записать её в тетрадь; Через неделю составить с помощью компьютерной программы аудиорассказ своей лекции.