Одним из основоположников о молекулярном строении вещества является русский ученый М.В. Ломоносов. Согласно его теории: все тела состоят из молекул; молекулы находятся в постоянном движении; молекулы взаимодействуют между собой. Хаотическое движение молекул называют тепловым движением. Интенсивность теплового движения возрастает с увеличением температуры. Между молекулами существуют силы притяжения и отталкивания. Свойства вещества и его агрегатное состояние зависят от того, что преобладает: силы притяжения или тепловое движение. Вещества могут находиться в трех агрегатных состояниях: жидком, твердом и газообразном. В твердых телах расстояние между молекулами маленькое и преобладают силы взаимодействия. Поэтому твердые тела обладают свойством сохранять форму и объем. Молекулы твердых тел находятся в постоянном движении, но каждая молекула движется около положения равновесия. В жидкостях расстояние между молекулами побольше, значит меньше и силы взаимодействия. Поэтому жидкость сохраняет объем, но легко меняет форму. В газах силы взаимодействия совсем невелики, т.к. расстояние между молекулами газа в несколько десятков раз больше размеров самих молекул. Поэтому газ занимает весь предоставленный ему объем. О строении вещества позволяют судить некоторые явления и опыты: Стальной шарик, который свободно проходит в кольцо, после нагревания в нем застревает. При нагревании жидкости увеличивается уровень ее в пробирке. Мяч можно сжать. Эти опыты позволяют сделать вывод, что все тела состоят из частиц, между которыми есть промежутки. Такие частицы получили название молекул. Молекулы одного и того же вещества одинаковы. Молекулы в свою очередь тоже делимы. Частицы, из которых состоят молекулы, называются атомами. Атомы также имеют составные части. В подтверждение того, что молекулы движутся, можно провести опыт: если в комнату внести сильно пахнущее вещество, то через некоторое время его запах распространится по всей комнате. Если в чай добавить молоко, то, даже не перемешивая жидкости, через некоторое время можно увидеть, что жидкость стала однородной. Взаимное проникновение соприкасающиxся веществ друг в друга вследствие беспорядочного движения частиц вещества называют диффузией. В газах диффузия происходит быстрее, чем в жидкостях. Объясняется это тем, что расстояние между молекулами в газах больше, чем в жидкостях. В твердых телах тоже происходит диффузия, но для этого требуется много времени. При спайке металлических изделий используется диффузия. На явлении диффузии основана засолка овощей, рыбы, сала. Благодаря диффузии молекулы воздуха попадают в воду. Явление смачивания можно объяснить притяжением молекул друг к другу. Когда жидкость смачивает тело, то сила притяжения между молекулами тела и жидкости больше, чем сила притяжения между молекулами жидкости. Явление смачивания учитывается, например, при изготовлении бумаги, чтобы ее смачивали чернила. О том, что молекулы отталкиваются, говорит тот факт, что сжатое тело стремится распрямиться, а жидкость трудно сжать. Знания о строении вещества позволяют не только объяснять физические явления, но и управлять ими. Зная строение тела, можно создавать новые вещества с уже заданными свойствами, например пластмасса и резина.
Дано:
P = 300 Вт
m = 2 кг
τ = 10 мин = 600 сек
c = 4200 Дж/(кг×°С)
Найти:
Δt - ?
Воспользуемся формулой мощности электрического тока:
P = U²/R
отсюда сопротивление одного нагревателя равна:
R = U²/P
Далее используем формулу сохранения энергии при нагревании воды при параллельном соединений двух его спиралей:
Q = P×τ
cmΔt = U²/Rобщ × τ = 2U²/R × τ = 2P×τ (1)
Далее при формулы (1) мы найдем температуру:
cmΔt = 2Pτ ⇒ Δt = 2Pτ/cm
Далее считаем:
Δt = 2×300 Вт × 600 сек/4200 Дж/(кг×°С) × 2 кг = 600Вт × 600 сек/8400 Дж/°С = 360000 Дж/8400 Дж/°С ≈ 42,86°С ≈ 43°С
ответ: Δt = 43°С
Одним из основоположников о молекулярном строении вещества является русский ученый М.В. Ломоносов. Согласно его теории:
все тела состоят из молекул;
молекулы находятся в постоянном движении;
молекулы взаимодействуют между собой.
Хаотическое движение молекул называют тепловым движением. Интенсивность теплового движения возрастает с увеличением температуры.
Между молекулами существуют силы притяжения и отталкивания. Свойства вещества и его агрегатное состояние зависят от того, что преобладает: силы притяжения или тепловое движение.
Вещества могут находиться в трех агрегатных состояниях: жидком, твердом и газообразном.
В твердых телах расстояние между молекулами маленькое и преобладают силы взаимодействия. Поэтому твердые тела обладают свойством сохранять форму и объем. Молекулы твердых тел находятся в постоянном движении, но каждая молекула движется около положения равновесия.
В жидкостях расстояние между молекулами побольше, значит меньше и силы взаимодействия. Поэтому жидкость сохраняет объем, но легко меняет форму.
В газах силы взаимодействия совсем невелики, т.к. расстояние между молекулами газа в несколько десятков раз больше размеров самих молекул. Поэтому газ занимает весь предоставленный ему объем.
О строении вещества позволяют судить некоторые явления и опыты:
Стальной шарик, который свободно проходит в кольцо, после нагревания в нем застревает.
При нагревании жидкости увеличивается уровень ее в пробирке.
Мяч можно сжать.
Эти опыты позволяют сделать вывод, что все тела состоят из частиц, между которыми есть промежутки. Такие частицы получили название молекул.
Молекулы одного и того же вещества одинаковы.
Молекулы в свою очередь тоже делимы. Частицы, из которых состоят молекулы, называются атомами. Атомы также имеют составные части.
В подтверждение того, что молекулы движутся, можно провести опыт: если в комнату внести сильно пахнущее вещество, то через некоторое время его запах распространится по всей комнате. Если в чай добавить молоко, то, даже не перемешивая жидкости, через некоторое время можно увидеть, что жидкость стала однородной. Взаимное проникновение соприкасающиxся веществ друг в друга вследствие беспорядочного движения частиц вещества называют диффузией.
В газах диффузия происходит быстрее, чем в жидкостях. Объясняется это тем, что расстояние между молекулами в газах больше, чем в жидкостях. В твердых телах тоже происходит диффузия, но для этого требуется много времени. При спайке металлических изделий используется диффузия. На явлении диффузии основана засолка овощей, рыбы, сала. Благодаря диффузии молекулы воздуха попадают в воду.
Явление смачивания можно объяснить притяжением молекул друг к другу. Когда жидкость смачивает тело, то сила притяжения между молекулами тела и жидкости больше, чем сила притяжения между молекулами жидкости. Явление смачивания учитывается, например, при изготовлении бумаги, чтобы ее смачивали чернила.
О том, что молекулы отталкиваются, говорит тот факт, что сжатое тело стремится распрямиться, а жидкость трудно сжать.
Знания о строении вещества позволяют не только объяснять физические явления, но и управлять ими. Зная строение тела, можно создавать новые вещества с уже заданными свойствами, например пластмасса и резина.