Тепловое движение атомов и молекул. Связь температуры вещества со скоростью хаотического движения частиц. Броуновское движение. Диффузия Подготовка к ГИА
Учитель: Канзычакова Н.П.
МБОУ «Таштыпская школа – интернат №1»
Цель:
- повторение основных понятий, понятий и законов, связанных с тепловым движением молекул и температурой тела, а также разбор задач различного уровня сложности в соответствии с кодификатором ГИА и планом демонстрационного варианта экзаменационной работы
Температура
Словами « холодный », « теплый », « горячий » мы указываем на различную степень нагретости тела - температуру
Измерение температуры
- Температуру тел измеряют с помощью термометра;
- Единица измерения температуры – градусы Цельсия – 0 С ;
- Существуют шкалы:
- Кельвина (абсолютная шкала температур)– на 273 частей от 0 до +273 К.
- Цельсия – на 100 частей от 0 до 100 °С.
- Фаренгейта – на 180 частей, от +32 до +212 °F.
Температура тела зависит от скорости движения молекул
Чем выше температура тела, тем больше скорость движения молекул
Тепловое движение атомов и молекул
Беспорядочное хаотическое движение молекул называется тепловым движением.
- Тепловое движение атомов в твердых телах:
- Тепловое движение молекул в жидкости:
- Тепловое движение молекул в газе:
Тепловое движение молекул в газе
- Молекулы в газе движутся хаотично (беспорядочно).
- При больших расстояниях между молекулами силы притяжения малы и не способны удержать молекулы газа друг возле друга.
- Поэтому газы могут неограниченно расширяться .
- Газы легко сжимаются , среднее расстояние между молекулами при этом уменьшается, но все равно остается большим их размеров.
- Газы не сохраняют ни формы, ни объема , их объем и форма совпадают с объемом и формой сосуда, который они заполняют.
Тепловое движение молекул в жидкости
- Молекулы жидкости расположены почти вплотную друг к другу .
- Поэтому жидкости очень плохо сжимаются и сохраняют свой объем .
- Молекулы жидкости совершают колебания около положения равновесия. Время от времени молекула с овершает переходы из одного оседлого состояния в другое , как правило, в направлении действия внешней силы.
- Время оседлого состояния молекулы мало и с ростом температуры уменьшается , а время перехода молекулы в новое оседлое состояние еще меньше.
Поэтому жидкости текучи , не сохраняют своей формы и принимают форму сосуда, в который налиты.
Тепловое движение атомов в твердых телах
- Атомы и молекулы твердых тел колеблются около определенных положений равновесия.
- Поэтому твердые тела сохраняют и объем, и форму.
- Если мысленно соединить центры положений равновесия атомов или ионов твердого тела, то получится кристаллическая решетка .
Тепловое расширение твердого тела
Броуновское движение Диффузия
Броуновское движение - это тепловое движение мельчайших частиц, взвешенных в жидкости или газе.
- Броуновское движение :
- Броуновская частица среди молекул:
- Траектория движения 3-х броуновских частиц :
Диффузией называется явление проникновения двух или нескольких соприкасающихся веществ друг в друга.
Диффузия приближает систему к состоянию термодинамического равновесия
Рассмотрим задачи:
Подборка заданий по кинематике
(из заданий ГИА 2008-2010 гг.)
ГИА-2010-7 . При охлаждении столбика спирта в термометре
- 1) уменьшается объем молекул спирта
- 2) увеличивается объем молекул спирта
- 3) уменьшается среднее расстояние между молекулами спирта
- 4) увеличивается среднее расстояние между молекулами спирта
ГИА-2010-8. Какой из приведенных ниже вариантов измерения температуры горячей воды с помощью термометра дает более правильный результат?
1) Термометр опускают в воду и, вынув из воды через несколько минут, снимают показания.
2) Термометр опускают в воду и ждут до тех пор, пока температура перестанет изменяться. После этого, не вынимая термометра из воды, снимают его показания.
3) Термометр опускают в воду и, не вынимая его из воды, сразу же снимают показания.
4) Термометр опускают в воду, затем быстро вынимают из воды и снимают показания.
ГИА-2010-8. При выполнении измерений теплоемкости тела при помощи калориметра можно получить более точный результат, если в пространстве между двумя сосудами калориметра находится: A) вакуум; Б) воздух; B) вода.
1) 1
2) 2
3) 3
4) во всех случаях А—В точность измерений одинакова
ГИА-2009-12. В тепловом движении атомы вещества участвуют ...
- 1. только в газообразном состоянии.
- 2. в газообразном и жидком состоянии, но не в твердом.
- 3. в газообразном, жидком и твердом состоянии, но только во время процесса нагревания.
- 4. в газообразном, жидком и твердом состоянии как во время теплопередачи, так и в процессе теплового равновесия.
ГИА-2010-15. Резиновый шарик, надутый воздухом, летом опускают в озеро на глубину 1 м. Через некоторое время обнаруживают, что диаметр шара уменьшился на 50 %. Какие из гипотез для объяснения этого явления требуется проверять экспериментально? A. Температура воды ниже температуры воздуха. Б. Давление на стенки шара возросло. B. Оболочка шара стала менее растяжимой.
1) только А
2) только Б
3) только В
4) только А и Б
(ЕГЭ 2001 г.) А10. Согласно расчетам, температура жидкости должна быть равна 143 К. Между тем термометр в сосуде показывает температуру не более –130 0 С. Это означает, что
- термометр не рассчитан на высокие температуры и требует замены
- термометр показывает более высокую температуру
- термометр показывает более низкую температуру
- термометр показывает расчетную температуру
(ЕГЭ 2001 г., Демо) А11. На рисунке показана часть шкалы термометра, висящего за окном. Температура воздуха на улице равна .....
- 18 0 С.
- 14 0 С
- 21 0 С.
- 22 0 С.
(ЕГЭ 2001 г., Демо) А13. Экспериментально исследовалось, как меняется температура t некоторой массы воды в зависимости от времени ее нагревания. По результатам измерений построен график, приведенный на рисунке. Какой вывод можно сделать по результатам эксперимента?
- Вода переходит из твердого состояния в жидкое при 0 0 С.
- Вода кипит при 100 0 С.
- Теплоемкость воды равна 4200 Дж/(кг 0С).
- Чем дольше нагревается вода, тем выше ее температура.
(ЕГЭ 2002 г., Демо) А8. Какой из перечисленных ниже опытов (А, Б или В) подтверждает вывод молекулярно-кинетической теории о том, что скорость молекул растет при увеличении температуры? А. Интенсивность броуновского движения растет с повышением температуры. Б. Давление газа в сосуде растет с повышением температуры. В. Скорость диффузии красителя в воде повышается с ростом температуры.
- только А
- только Б
- только В
- А, Б и В
(ЕГЭ 2003 г., КИМ) А8. Диффузия происходит быстрее при повышении температуры вещества, потому что
- увеличивается скорость движения частиц
- увеличивается взаимодействие частиц
- тело при нагревании расширяется
- уменьшается скорость движения частиц
2005 г. А8 (КИМ). Если положить огурец в соленую воду, то через некоторое время он станет соленым. Это можно объяснить
- взаимодействием молекул
- конвекцией
- диффузией
- теплопередачей
Литература
- Гутник, Е. М., Физика. 7 класс. Учебник для общеобразовательных школ / Е. М. Гутник, А. В. Перышкин. - М.: Дрофа, 2009. – 302 с.
- Единицы измерения температуры //[Электронный ресурс]// http://www.dvgu.ru/meteo/book/ctof.htm
- Зорин, Н.И. ГИА 2010. Физика. Тренировочные задания: 9 класс / Н.И. Зорин. – М.: Эксмо, 2010. – 112 с. – (Государственная (итоговая) аттестация (в новой форме).
- Кабардин, О.Ф. Физика. 9 кл.: сборник тестовых заданий для подготовки к итоговой аттестации за курс основной школы / О.Ф. Кабардин. – М.: Дрофа, 2008. – 219 с;
- МЕХАНИЧЕСКОЕ ДВИЖЕНИЕ. ФИЗИКА. Образовательный портал Курганской области //[Электронный ресурс]// http :// www . hde . kurganobl . ru / dist / disk / Shcool / Book / Sprav _ material / Mech / p 1. htm
- Основные положения молекулярно-кинетической теории. Российская академия образования Институт общего среднего образования РАО Центр дистанционного образования "Эйдос" Материалы 2-го Всероссийского конкурса. ///[Электронный ресурс]// http://marklv.narod.ru/mkt/mkt.htm
- Основные понятия кинематики //[Электронный ресурс]// http :// files . school - collection . edu . ru / dlrstore / f 3591263- ecae - d 464- caf 0-9105 f 5 d 9 cda 5/00119626139675510. htm
- Перышкин, А. В., Физика. 7 класс. Учебник для общеобразовательных школ / А. В. Перышкин. - М.: Дрофа, 2009. – 198 с.
- Перышкин, А. В., Физика. 8 класс. Учебник для общеобразовательных школ / А. В. Перышкин. - М.: Дрофа, 2009. – 196 с.
- Урок 5/17. Материальная точка. Траектория движения. Координаты точки. Перемещение и путь (§§ 2.6, 2.7). Единая коллекция цифровых образовательных ресурсов //[Электронный ресурс]// http :// school - collection . edu . ru / catalog / rubr / ffb 3 b 711-8 f 44-408 c - aea 4- a 29842431067/110204/
- Федеральный институт педагогических измерений. Контрольные измерительные материалы (КИМ) Физика ГИА-9 2010 г. / /[Электронный ресурс]// http://fipi.ru/view/sections/214/docs/
- Федеральный институт педагогических измерений. Контрольные измерительные материалы (КИМ) Физика ЕГЭ 2001-2010//[Электронный ресурс]// http :// fipi . ru / view / sections /92/ docs / \