Номер 1, страница 29 - гдз по физике 10 класс учебник Мякишев, Синяков

Глава 2. Основы молекулярно-кинетической теории. Параграф 2.3. Броуновское движение - номер 1, страница 29.

Условие.

? 1. Охарактеризуйте тепловое движение молекул.

Решение.

Тепловое движение – это непрерывное, беспорядочное (хаотическое) движение микроскопических частиц (атомов, молекул, ионов), из которых состоят все тела в природе. Это движение никогда не прекращается, пока температура тела выше абсолютного нуля.

Основной характеристикой теплового движения является его прямая зависимость от температуры. Интенсивность (скорость) движения частиц является мерой температуры тела. Чем выше температура, тем быстрее движутся частицы, и, следовательно, тем больше их средняя кинетическая энергия. Связь между средней кинетической энергией поступательного движения молекул $E_k$ и абсолютной температурой $\text{T}$ для идеального газа выражается формулой:

$E_k = \frac{3}{2}kT$

где $\text{k}$ – постоянная Больцмана ($k \approx 1.38 \cdot 10^{-23}$ Дж/К). При понижении температуры интенсивность движения частиц уменьшается. Теоретически, при температуре абсолютного нуля (0 Кельвинов или -273,15 °C) тепловое движение частиц должно прекратиться.

Характер теплового движения различается в разных агрегатных состояниях вещества.

В газах молекулы находятся на больших расстояниях друг от друга (по сравнению с их размерами) и слабо взаимодействуют. Они движутся свободно, хаотично и с большими скоростями по всему предоставленному объему. Траектория их движения представляет собой ломаную линию из-за постоянных столкновений друг с другом и со стенками сосуда.

В жидкостях молекулы расположены близко друг к другу. Их движение более ограничено, чем у молекул газа. Оно представляет собой колебания около временного положения равновесия и "перескоки" из одного устойчивого положения в другое. Именно эти перескоки и обеспечивают текучесть жидкостей.

В твердых телах (кристаллических) атомы или ионы расположены в строго определенном порядке, образуя кристаллическую решетку. Их тепловое движение заключается в колебаниях около узлов этой решетки. Частицы не могут свободно перемещаться по объему тела, что и определяет его способность сохранять форму и объем.

Яркими экспериментальными доказательствами существования теплового движения являются такие явления, как диффузия (самопроизвольное взаимное проникновение молекул одного вещества в другое) и броуновское движение (беспорядочное движение мельчайших взвешенных частиц в жидкости или газе под действием ударов молекул окружающей среды).

Ответ: Тепловое движение — это непрерывное хаотическое движение частиц (атомов, молекул), из которых состоят все тела. Его интенсивность напрямую зависит от температуры тела: с ростом температуры средняя скорость движения частиц увеличивается. Характер этого движения определяется агрегатным состоянием вещества: в газах это свободное поступательное движение по всему объему, в жидкостях — колебания и "перескоки" с места на место, а в твердых телах — колебания около фиксированных положений в кристаллической решетке.