Номер 2, страница 239 - гдз по физике 8 класс учебник Пёрышкин, Иванов

2. Что характеризует температура?

1) скорость движения одной молекулы

2) скорость движения множества молекул

3) взаимодействие молекул

4) среднюю кинетическую энергию молекул

Решение:

Температура в физике, с точки зрения молекулярно-кинетической теории, является мерой интенсивности теплового движения частиц, из которых состоит тело. Она не характеризует свойства отдельной молекулы, а является статистической, усредненной характеристикой всей совокупности частиц.

Связь между абсолютной температурой $T$ и средней кинетической энергией $\bar{E}_k$ хаотического поступательного движения молекул выражается фундаментальной формулой:

$ \bar{E}_k = \frac{3}{2} kT $

где $k$ — постоянная Больцмана ($k \approx 1.38 \cdot 10^{-23}$ Дж/К).

Эта формула показывает прямую пропорциональность между температурой и средней кинетической энергией молекул. Таким образом, температура — это физическая величина, характеризующая среднюю кинетическую энергию частиц макроскопической системы, находящейся в состоянии термодинамического равновесия.

Проанализируем предложенные варианты:

1) скорость движения одной молекулы — этот вариант неверен. Молекулы вещества находятся в непрерывном хаотическом движении и постоянно сталкиваются друг с другом, изменяя свою скорость. Скорость отдельной молекулы в любой момент времени случайна. Температура же — это усредненная характеристика для огромного числа молекул.

2) скорость движения множества молекул — этот вариант является неполным и неточным. Хотя средняя квадратичная скорость молекул связана с температурой, само понятие "скорость движения множества молекул" размыто. Температура по своему физическому смыслу является мерой энергии, а не скорости.

3) взаимодействие молекул — этот вариант неверен. Взаимодействие молекул (силы притяжения и отталкивания) определяет их потенциальную энергию. Потенциальная энергия, наряду с кинетической, является частью внутренней энергии тела, но температура напрямую связана именно с кинетической энергией теплового движения.

4) среднюю кинетическую энергию молекул — этот вариант является правильным. Он точно отражает физический смысл температуры в молекулярно-кинетической теории. Именно средняя кинетическая энергия хаотического движения частиц определяет, насколько тело "нагрето".

Ответ: 4) среднюю кинетическую энергию молекул.