Температура и скорость движения молекул
⚡ Физика · 7 класс
Температура и скорость движения молекул
Все тела состоят из мельчайших частиц — молекул и атомов, которые непрерывно и беспорядочно движутся. Это движение никогда не прекращается, поэтому его называют тепловым. Оказывается, скорость такого движения напрямую связана с температурой тела.
Связь температуры и движения
Чем выше температура тела, тем быстрее движутся его молекулы. При нагревании частицы получают больше энергии и начинают двигаться стремительнее. При охлаждении движение замедляется. Поэтому температура — это мера интенсивности теплового движения молекул.
Температура тела связана со скоростью движения его молекул: чем выше температура, тем быстрее движутся молекулы.
Подтверждения на опыте
Связь температуры и движения молекул легко наблюдать через диффузию. Если капнуть краску в горячую и в холодную воду, в горячей она расплывётся гораздо быстрее. Значит, в горячей воде молекулы движутся быстрее и активнее перемешиваются.
| Температура воды | Скорость молекул | Скорость окрашивания |
|---|---|---|
| Холодная | малая | медленно |
| Тёплая | средняя | заметно быстрее |
| Горячая | большая | очень быстро |
Броуновское движение и температура
Частички краски или цветочной пыльцы в воде беспорядочно дрожат — это броуновское движение. С повышением температуры оно становится интенсивнее, потому что молекулы воды толкают частицы сильнее. Это ещё одно доказательство связи температуры и скорости молекул.
Пример рассуждения
Нагрели воду → молекулы движутся быстрее → диффузия идёт быстрее → запах и краска распространяются скорее.
Поэтому сахар в горячем чае растворяется быстрее, чем в холодном: молекулы воды активнее «разбивают» крупинки.
Частые ошибки. Молекулы движутся всегда, даже в холодном теле — просто медленнее. Тепловое движение нельзя остановить нагреванием или охлаждением до обычных температур. Температуру нельзя «потрогать» — это характеристика движения частиц, а не само вещество.
Тепловое движение в разных состояниях
Характер движения молекул зависит от состояния вещества. В газах молекулы движутся свободно и быстро, разлетаясь по всему объёму. В жидкостях они теснее и перемещаются, перескакивая с места на место. В твёрдых телах молекулы прочно связаны и лишь колеблются около своих положений. Но в любом состоянии при нагревании движение усиливается, а при охлаждении ослабевает.
| Состояние | Как движутся молекулы | При нагревании |
|---|---|---|
| Газ | свободно по всему объёму | движутся ещё быстрее |
| Жидкость | перескакивают, перемещаясь | текучесть растёт |
| Твёрдое тело | колеблются на месте | колеблются сильнее |
Как измеряют температуру
Температуру измеряют термометром. Его действие основано на том, что при нагревании жидкость (например, спирт или ртуть в стеклянной трубке) расширяется, потому что молекулы движутся быстрее и раздвигаются. По высоте столбика жидкости и судят о температуре. В России температуру выражают в градусах Цельсия: за ноль принята температура таяния льда, а за сто градусов — температура кипения воды при нормальном давлении.
Кратко о главном
- Молекулы непрерывно и беспорядочно движутся.
- Чем выше температура, тем быстрее движутся молекулы.
- В горячей жидкости диффузия идёт быстрее.
- Температура — мера интенсивности теплового движения частиц.