Номер 2, страница 9 - гдз по физике 8 класс учебник Громов, Родина

Глава 1. Внутренняя энергия. Параграф 1. Температура. Вопросы - номер 2, страница 9.

Условие.

1. Какие тепловые явления вы знаете? 2. Как протекает диффузия при разных температурах? 3. Как температура вещества

Решение.

1. Какие тепловые явления вы знаете?
Тепловые явления – это физические явления, связанные с изменением температуры тел, их агрегатного состояния и передачей тепла. К основным тепловым явлениям относятся:
- Нагревание и охлаждение: процессы изменения внутренней энергии и, как следствие, температуры тела при получении или отдаче им определенного количества теплоты.
- Тепловое расширение: изменение линейных размеров и объема тел при изменении их температуры. Как правило, при нагревании тела расширяются, а при охлаждении сжимаются.
- Фазовые переходы (изменения агрегатного состояния):
-- Плавление и отвердевание (кристаллизация): переход вещества из твердого состояния в жидкое и обратно. Эти процессы происходят при постоянной температуре, называемой температурой плавления.
-- Испарение и конденсация: переход вещества из жидкого состояния в газообразное (пар) и обратно. Испарение происходит с поверхности жидкости при любой температуре, а конденсация — это обратный процесс.
-- Кипение: интенсивный процесс парообразования, который происходит во всем объеме жидкости при достижении определенной температуры (температуры кипения).
- Теплопередача (теплообмен): процесс переноса тепловой энергии от более нагретых тел к менее нагретым. Существует три вида теплопередачи:
-- Теплопроводность: перенос энергии от одной части тела к другой в результате теплового движения и взаимодействия частиц (характерен для твердых тел).
-- Конвекция: перенос энергии потоками жидкости или газа.
-- Излучение: перенос энергии с помощью электромагнитных волн.

Ответ: К тепловым явлениям относятся нагревание и охлаждение, тепловое расширение, плавление и отвердевание, испарение, конденсация и кипение, а также различные виды теплопередачи: теплопроводность, конвекция и излучение.

2. Как протекает диффузия при разных температурах?
Диффузия — это процесс самопроизвольного взаимного проникновения частиц одного вещества в другое, обусловленный хаотическим тепловым движением частиц. Скорость протекания диффузии напрямую зависит от температуры вещества.
Эта зависимость объясняется тем, что температура является мерой средней кинетической энергии частиц.
- При повышении температуры средняя кинетическая энергия частиц (атомов, молекул) увеличивается. Они начинают двигаться быстрее и интенсивнее, чаще сталкиваются друг с другом и с частицами другого вещества. В результате этого ускоренного движения процесс взаимного проникновения частиц значительно ускоряется, и диффузия протекает быстрее. Классический пример: сахар или соль растворяются в горячей воде намного быстрее, чем в холодной.
- При понижении температуры средняя кинетическая энергия частиц уменьшается, их движение становится более медленным и менее интенсивным. Соответственно, процесс взаимного проникновения замедляется, и диффузия протекает медленнее.
Таким образом, скорость диффузии увеличивается с ростом температуры и уменьшается с ее понижением. Это справедливо для всех агрегатных состояний вещества — газов, жидкостей и твердых тел, хотя в твердых телах диффузия протекает на порядки медленнее, чем в жидкостях и газах.

Ответ: Скорость диффузии напрямую зависит от температуры: с повышением температуры скорость движения частиц вещества увеличивается, и диффузия протекает быстрее; с понижением температуры скорость движения частиц уменьшается, и диффузия протекает медленнее.

3. Как температура вещества связана со скоростью движения его частиц?
Температура вещества — это физическая величина, которая характеризует среднюю кинетическую энергию хаотического (теплового) движения составляющих его частиц (атомов, молекул, ионов). Связь между температурой и скоростью движения частиц является прямой и фундаментальной.
Чем выше температура тела, тем больше средняя кинетическая энергия его частиц. Поскольку кинетическая энергия движущегося тела определяется его массой и скоростью ($E_k = \frac{m v^2}{2}$), увеличение средней кинетической энергии означает увеличение средней скорости движения частиц.
В молекулярно-кинетической теории средняя кинетическая энергия поступательного движения одной частицы идеального газа связана с абсолютной температурой $\text{T}$ (в кельвинах) следующим соотношением:
$\overline{E_k} = \frac{3}{2}kT$
где $\text{k}$ — постоянная Больцмана ($k \approx 1.38 \cdot 10^{-23}$ Дж/К).
Из этого следует, что при повышении температуры средняя скорость движения частиц возрастает, а при понижении — уменьшается. При температуре абсолютного нуля ($T = 0$ К, или $-273.15$ °C) тепловое движение частиц теоретически должно было бы полностью прекратиться.

Ответ: Температура вещества является мерой средней кинетической энергии его частиц. Следовательно, чем выше температура вещества, тем с большей средней скоростью движутся его частицы. И наоборот, чем ниже температура, тем медленнее они движутся.