Jelentéstek a termikus jelenségekről a természetben és az emberi életben
Körülöttünk olyan jelenségek vannak, amelyek kívülről nagyon közvetetten kapcsolódnak a mechanikai mozgáshoz. Ezek a jelenségek megfigyelhetők, amikor a testek hőmérséklete megváltozik, vagy amikor egy állapotból (például folyékony állapotból) másik állapotba (szilárd vagy gáznemű) változnak. Ilyen jelenségeket termikus jelenségeknek neveznek. A termális jelenségek nagy szerepet játszanak az emberek, az állatok és a növények életében. A 20-30 ° C-os hőmérsékletváltozás a szezoni változással minden körülöttünk változik. A földi élet lehetősége a környezeti hőmérséklettől függ. Az emberek elérték a viszonylagos függetlenséget a környezetből miután megtudták, hogyan kell kivonni és fenntartani a tüzet. Ez volt az egyik legnagyobb felfedezés az emberi fejlődés hajnalán.
A termikus jelenségek természetével kapcsolatos gondolatok kifejlesztésének története egy példa arra, hogy a tudományos igazság összetett és ellentmondásos módon felfogható.
Számos ókori filozófus úgy tekintett tűzre és hőre, mint az egyik elem, amely a föld, a víz és a levegő együttesen alkotja az összes testet. Ugyanakkor kísérleteket tettek arra, hogy a hőt mozgáshoz kapcsolják, mivel megjegyezték, hogy amikor a testek összeütnek vagy dörzsölnek egymás ellen, felmelegednek.
A 17. század elején a hő tudományos elméletének megteremtésére irányuló első sikerek voltak. amikor hőmérőt találtunk, és lehetővé vált a makroszkópok termikus folyamatainak és tulajdonságainak kvantitatív vizsgálata.
Ismét felmerült a kérdés, hogy mi a hő. Két ellentétes álláspont van. Az egyik szerint - a hő tényleges elméletét, a hőt különleges, súlytalan "folyadéknak" tekintették, amely képes testről a másikra áramlani. Ezt a folyadékot hőnek nevezték. Minél több a szervezetben a hő, annál magasabb a testhőmérséklet.
Egy másik szempont szerint a hő a testrészecskék egyfajta belső mozgása. Minél gyorsabban mozog a testrészecskék, annál magasabb a hőmérséklete.
Így az õsi filozófusok atisztikus tanításaihoz kapcsolódó termikus jelenségek és tulajdonságok ötlete az anyag szerkezetérõl. Az ilyen ábrázolások keretein belül a hőelméletet korpuszkulárisnak nevezték, a "corpuscle" (részecske) szóból. A tudósok tartották: Newton, Guk, Boyle, Bernoulli.
Nagyon nagy szerepet játszott a korpuszkuláris hőelmélet fejlesztésében a nagy orosz tudós, M.V. Lomonoszov. A hőt úgy tekintette, mint az anyag részecskéinek forgó mozgását. Segítségével az elmélet, magyarázta általában a folyamatok olvadás, párolgás és hővezető, és arra a következtetésre jutott, hogy „a legtöbb, vagy végső foka hideg”, amikor a részecskék mozgását anyag megszűnik. Lomonosszov munkájának köszönhetően az orosz tudósok közül nagyon kevesen voltak a hőség valódi elméletének támogatói.
Ennek ellenére, a korpuszkuláris hőelmélet sok előnye ellenére, a 18. század közepére, egy átmeneti győzelmet nyert a hő elmélete. Ez történt, miután a hőátadás során a hő bizonyítottan megmaradt. Ezért a termikus folyadék - hő megőrzéséről (nem megsemmisítéséről) következtetésre jutottak. Az igazi elméletben bevezették a testek hőkapacitásának koncepcióját, és a hővezetés kvantitatív elméletét állították össze. Az akkoriban bevezetett kifejezések közül sokan már túlélték.
A XIX. Század közepén. a mechanikai munka és a hőmennyiség közötti összefüggést bizonyították. A munkához hasonlóan a hő mennyisége az energiaváltozás mértékének bizonyult. A test felmelegedése nem a speciális "súlyos" folyadék mennyiségének növekedésével magyarázható, hanem annak energia növekedéséhez. A hő elvét egy sokkal mélyebb energiamegőrzési törvény váltotta fel. Azt találták, hogy a hő egyfajta energia.
Jelentős mértékben hozzájárul a fejlesztés az elmélet termikus jelenségek és tulajdonságok makro készült német fizikus R. Clausius (1822-1888), angol fizikus John. Maxwell osztrák fizikus Ludwig Boltzmann (1844-1906) és más tudósok.
Így lett a termikus jelenségek természete kétféle módon: a termodinamikai megközelítés és az anyag molekuláris kinetikus elmélete.
A termodinamikai megközelítés a hő hatását az anyag makroszkopikus tulajdonságainak (nyomás, hőmérséklet, térfogat, sűrűség stb.
A molekuláris kinetikus elmélet összekapcsolja a termikus jelenségek és folyamatok folyamatát az anyag belső szerkezetének jellemzőivel és tanulmányozza a hőmozgást okozó okokat.
Tekintsük tehát az emberi élet termikus jelenségeit.
Fűtés és hűtés, párolgás és forralás, olvadás és megszilárdulás, kondenzáció mind példa a hőjelenségekre.
A Föld fő forrása a Nap. Ráadásul az emberek sok mesterséges hőforrást használnak: tűz, tűzhely, vízfűtés, gáz- és elektromos fűtőberendezések stb.
Tudja, hogy ha egy forró teát egy hideg kanál alá süllyed, egy idő után felmelegszik. Ebben a teában része a hőnek, nem csak a kanálnak, hanem a környező levegőnek. A példaből kiderül, hogy a hő a testtől kevésbé fűtött testről továbbadható. Három hőátadási mód van: hővezetés, konvekció, sugárzás.
A kanál forró teában történő melegítése a hővezetőképesség példája. Minden fémnek jó hővezető képessége van.
A konvekció folyadékban és gázokban hőt közvetít. Amikor vizet melegítünk egy edényben vagy vízforralóban, először a víz alsó rétegei felmelegednek, könnyebbek lesznek, és felfelé rohanunk, így átadva a hideg vizet. A fûtés bekapcsolásakor a helyiségben konvekció következik be. Az akkumulátorból forró levegő emelkedik, és a hideg leereszkedik.
De sem a hővezetés, sem a konvekció nem tudja megmagyarázni, hogy például a nap messze tőlünk felmelegíti a Földet. Ebben az esetben a sugárzással (hősugarakkal) a levegőt a levegő nélküli térben továbbítják.
A hőmérséklet mérésére hőmérőt alkalmaznak. A hétköznapi élet során használjon szobát vagy orvosi hőmérőt.
Amikor Celsius hőmérsékletről beszélünk, azt a hőmérsékleti skálaértéket értjük, amelyben 0 ° C megfelel a víz fagyáspontjának, és a forráspontja 100 ° C.
Egyes országokban (Egyesült Államok, Nagy-Britannia) a Fahrenheit skála segítségével használják. Ebben 212 ° F 100 ° C-nak felel meg. A hőmérséklet átvitele egyik skáláról a másikra nem túl egyszerű, de ha szükséges, akkor mindegyik elvégezheti azt. Fordításához hőmérséklet Celsius hőmérséklet Fahrenheit, szorozza meg a hőmérséklet Celsius fokban 9, osztva 5, és adjunk hozzá 32 Ahhoz, hogy egy fordított átmenet a Fahrenheit hőmérsékletre kell vonjuk 32 maradékot szorozva 5 és osztva 9.
A fizikában és az asztrofizikában gyakran használnak egy másik skálát - a Kelvin skála. Ebben 0 a legalacsonyabb hőmérséklet a természetben (abszolút nulla). Ez megfelel -273 ° C-nak. A mértékegység ebben a skálán Calvin (K). Fordításához hőmérséklet Celsius hőmérséklet kelvinben Celsius-fok szükséges hozzáadni 273. Például, 100 Celsius °, és a 373 Kelvin K. reverz transzlációs kell vonjuk 273. Például, a K 0 -273 ° C-on
Hasznos tudni, hogy a napfelület hőmérséklete 6000 K, és belülről - 15 000 000 K. A csillagoktól távol eső térben a hőmérséklet abszolút nulla.
Természetben hős jelenségekről tanúskodunk, de néha nem figyelnek a lényegükre. Például nyáron esik és télen hó. A levélen harmat keletkezik. Megjelenik a köd.
Ismerete termikus jelenségek, segíti az embereket, hogy tervezzen melegítők otthonok, hő motor (belső égésű motor, gőzturbinák, sugárhajtóművek, stb ...), Hogy megjósolni az időjárást, olvadó fém, hogy hozzon létre a hőszigetelés és hőálló anyagok, amelyeket mindenütt - az épület házak űrhajók.