Model idealnog plina koji se koristi u molekularno-kinetičkoj teoriji plinova omogućava da se opiše ponašanje razrijeđenih stvarnih plinova pri dovoljnoj visoke temperature i niskim pritiscima. Prilikom izvođenja jednadžbe stanja idealnog plina zanemaruju se veličine molekula i njihova međusobna interakcija. Povećanje pritiska dovodi do smanjenja prosječne udaljenosti između molekula, pa je potrebno voditi računa o volumenu molekula i interakciji između njih. Dakle, u 1 m 3 gasa na normalnim uslovima sadrži 2,68 × 10 25 molekula koji zauzimaju zapreminu od približno 10–4 m 3 (poluprečnik molekula je približno 10–10 m), što se može zanemariti u poređenju sa zapreminom gasa (1 m 3). Pri pritisku od 500 MPa (1 atm = 101,3 kPa), zapremina molekula će već biti polovina ukupne zapremine gasa. Dakle, kod visoki pritisci i niskim temperaturama, ovaj idealni plinski model nije prikladan.
Revizijom pravi gasovi- moraju se uzeti u obzir gasovi čija svojstva zavise od interakcije molekula sile međumolekulske interakcije. Pojavljuju se na udaljenostima od £ 10-9 m i brzo se smanjuju s povećanjem udaljenosti između molekula. Takve sile se nazivaju kratkog dometa.
S razvojem ideja o strukturi atoma i kvantne mehanike, ustanovljeno je da između molekula tvari istovremeno djeluju privlačne i odbojne sile. Na sl. 88, a data je kvalitativna zavisnost sila međumolekulske interakcije o udaljenosti r između molekula gdje F oh i F p - odbojne i privlačne sile, respektivno, a F- njihova rezultanta. Razmatraju se odbojne sile pozitivno i sile međusobne privlačnosti - negativan.
Na daljinu r=r 0 rezultujuća sila F= 0, one. privlačne i odbojne sile uravnotežuju jedna drugu. Dakle, udaljenost r 0 odgovara ravnotežnoj udaljenosti između molekula na kojoj bi se oni nalazili u odsustvu termičko kretanje. At r< r 0 prevladavaju odbojne sile ( F> 0), at r>r 0 - privlačne sile ( F<0). Na udaljenostima r> 10–9 m, međumolekulske sile interakcije su praktički odsutne ( F®0).
elementarni rad dA snagu F kako se udaljenost između molekula povećava za d r se postiže smanjenjem međusobne potencijalne energije molekula, tj.
(60.1)
Iz analize kvalitativne zavisnosti potencijalne energije interakcije molekula od udaljenosti između njih (Sl. 88, b) slijedi da ako su molekule na udaljenosti jedna od druge, na kojoj ne djeluju međumolekularne sile interakcije ( r®¥), tada je P=0. Postepenim približavanjem molekula između njih pojavljuju se privlačne sile ( F<0), которые совершают положительную работу (dA=F d r> 0). Tada, prema (60.1), potencijalna energija interakcije opada, dostižući minimum pri r=r 0 . At r<r 0 dole r odbojne sile ( F>0) naglo se povećavaju i rad protiv njih je negativan ( dA=F d r<0). Потенциальная энергия начинает тоже резко возрастать и становится положительной. Из данной потенциальной кривой следует, что система из двух взаимодействующих молекул в состоянии устойчивого равновесия (r=r 0) ima minimalnu potencijalnu energiju.
Kriterijum za različita agregatna stanja supstance je odnos između vrednosti P min i kT. P min - najmanja potencijalna energija interakcije molekula - određuje rad koji se mora izvršiti protiv sila privlačenja da bi se odvojili molekuli koji su u ravnoteži ( r=r 0); kT određuje udvostručenu prosječnu energiju po jednom stepenu slobode haotičnog (toplinskog) kretanja molekula.
Ako je P min<<kT, tada je tvar u plinovitom stanju, budući da intenzivno toplinsko kretanje molekula onemogućava povezivanje molekula koji su se približili na udaljenosti r 0 , tj. vjerovatnoća stvaranja agregata iz molekula je prilično mala. Ako je P min >> kT, tada je tvar u čvrstom stanju, budući da se molekule, budući da se privlače jedna drugoj, ne mogu udaljiti na značajne udaljenosti i oscilirati oko ravnotežnih položaja određenih udaljenosti r 0 . Ako P min » kT, tada je supstanca u tekućem stanju, jer se kao rezultat termičkog kretanja molekuli kreću u prostoru, razmjenjujući mjesta, ali ne divergirajući na udaljenosti većoj r 0 .
Dakle, ovisno o temperaturi, svaka tvar može biti u plinovitom, tekućem ili čvrstom agregacijskom stanju, a temperatura prijelaza iz jednog agregacijskog stanja u drugo ovisi o vrijednosti P min za datu supstancu. Na primjer, za inertne plinove, Pmin je mali, a za metale velik, dakle, na uobičajenim (sobnim) temperaturama, oni su u plinovitom i čvrstom stanju.
Osnovne odredbe teorije molekularne kinetike:
Sve supstance se sastoje od molekula, a molekule se sastoje od atoma
Atomi i molekuli su u stalnom kretanju
Između molekula postoje privlačne i odbojne sile.
AT gasovi molekuli se kreću nasumično, udaljenosti između molekula su velike, molekularne sile su male, plin zauzima cijeli volumen koji mu se daje.
AT tečnosti molekuli su poređani samo na malim udaljenostima, a na velikim udaljenostima red (simetrija) rasporeda je narušen - „short range order“. Sile molekularne privlačnosti drže molekule na bliskoj udaljenosti. Kretanje molekula je "skakanje" iz jednog stabilnog položaja u drugi (obično unutar jednog sloja. Ovo kretanje objašnjava fluidnost tečnosti. Tečnost nema oblik, ali ima zapreminu.
Čvrste tvari - tvari koje zadržavaju svoj oblik, dijele se na kristalne i amorfne. kristalna čvrsta supstanca tijela imaju kristalnu rešetku, u čijim čvorovima mogu biti joni, molekuli ili atomi.Osciliraju u odnosu na stabilne ravnotežne položaje.Kristalne rešetke imaju pravilnu strukturu po cijelom volumenu - „dalji poredak“ lokacije.
Amorfna tijela zadržavaju svoj oblik, ali nemaju kristalnu rešetku i kao rezultat toga nemaju izraženu tačku topljenja. Nazivaju se smrznutim tečnostima, jer i one, kao i tečnosti, imaju „blizu” red rasporeda molekula.
Većina tvari se širi kada se zagrije. To se lako može objasniti sa stanovišta mehaničke teorije topline, jer kada se zagriju, molekuli ili atomi tvari počinju se kretati brže. U čvrstim tijelima, atomi počinju oscilirati s većom amplitudom oko svoje prosječne pozicije u kristalnoj rešetki i zahtijevaju više slobodnog prostora. Kao rezultat, tijelo se širi. Slično, tekućine i plinovi se, uglavnom, šire s povećanjem temperature zbog povećanja brzine toplinskog kretanja slobodnih molekula ( cm. Boyle-Mariotteov zakon, Charlesov zakon, jednačina stanja idealnog plina).
Osnovni zakon toplinskog širenja kaže da je tijelo linearne dimenzije L u odgovarajućoj dimenziji sa povećanjem njene temperature za Δ Tširi za Δ L jednak:
Δ L = aLΔ T
gdje α - takozvani koeficijent linearnog termičkog širenja. Dostupne su slične formule za izračunavanje promjena u površini i volumenu tijela. U najjednostavnijem predstavljenom slučaju, kada koeficijent toplinskog širenja ne ovisi ni o temperaturi ni o smjeru ekspanzije, tvar će se ravnomjerno širiti u svim smjerovima u strogom skladu s gornjom formulom.
Za inženjere, termička ekspanzija je vitalna pojava. Prilikom projektovanja čeličnog mosta preko reke u gradu sa kontinentalnom klimom, ne može se zanemariti moguća temperaturna razlika u rasponu od -40°C do +40°C tokom godine. Takve razlike uzrokovat će promjenu ukupne dužine mosta do nekoliko metara, a kako se most ljeti ne bi podizao i zimi ne bi doživio snažna lomna opterećenja, projektanti most čine od zasebnih dionica, spajajući ih sa posebnim termički pufer spojevi, koji su zahvaćeni, ali ne i čvrsto povezani, redovi zuba koji se na vrućini čvrsto zatvaraju, a na hladnoći prilično razilaze. Na dugom mostu može biti dosta takvih tamponova.
Međutim, ne šire se svi materijali, posebno kristalne čvrste tvari, jednoliko u svim smjerovima. I ne šire se svi materijali podjednako na različitim temperaturama. Najupečatljiviji primjer ove druge vrste je voda. Kada se ohladi, voda se prvo skuplja, kao i većina supstanci. Međutim, od +4°C do tačke smrzavanja od 0°C, voda počinje da se širi kada se ohladi i skuplja kada se zagreje (u smislu gornje formule, možemo reći da u temperaturnom opsegu od 0°C do +4° C, koeficijent toplinskog širenja vode α uzima negativnu vrijednost). Zahvaljujući ovom retkom efektu, zemaljska mora i okeani ne smrzavaju se do dna čak ni u najjačim mrazima: voda hladnija od +4°C postaje manje gusta od toplije vode i isplivava na površinu, istiskujući vodu sa temperatura iznad +4°C do dna.
Činjenica da led ima specifičnu gustoću nižu od gustine vode je još jedno (iako nije povezano s prethodnim) anomalno svojstvo vode, kojem dugujemo postojanje života na našoj planeti. Da nije ovog efekta, led bi otišao na dno rijeka, jezera i okeana, a oni bi se, opet, smrzli do dna, ubijajući sav život.
34. Zakoni idealnog gasa. Jednačina stanja idealnog gasa (Mendeljejev-Klapejron). Avogadrovi i Daltonovi zakoni.
Teorija molekularne kinetike koristi model idealnog plina, koji razmatra:
1) sopstvena zapremina molekula gasa je zanemarljiva u odnosu na zapreminu posude;
2) ne postoje sile interakcije između molekula gasa;
3) sudari molekula gasa međusobno i sa zidovima posude su apsolutno elastični.
Pravi gasovi pri niskim pritiscima i visokim temperaturama su po svojim svojstvima bliski idealnom gasu.
Razmotrite empirijske zakone koji opisuju ponašanje idealnih gasova.
1. Boyleov zakon - Mariotte: za datu masu gasa na konstantnoj temperaturi, proizvod pritiska gasa i njegove zapremine je konstantna vrednost:
pV=const pri T=const, m=const (7)
Proces koji se odvija na konstantnoj temperaturi naziva se izotermni. Krivulja koja prikazuje odnos između vrijednosti p i V, koji karakteriziraju svojstva tvari na konstantnoj temperaturi, naziva se izoterma. Izoterme su hiperbole koje se nalaze što više, što je viša temperatura na kojoj se proces odvija (slika 1).
Rice. 1. Zavisnost pritiska idealnog gasa o zapremini pri konstantnoj temperaturi
2. Gay-Lussacov zakon: zapremina date mase gasa pri konstantnom pritisku menja se linearno sa temperaturom:
V=V 0 (1+αt) pri p=const, m=const (8)
Ovde je t temperatura na Celzijusovoj skali, V 0 je zapremina gasa na 0 o C, α=(1/273) K -1 je temperaturni koeficijent zapreminskog širenja gasa.
Proces koji se odvija pri konstantnom pritisku i konstantnoj masi gasa naziva se izobarski. U toku izobarnog procesa, za gas date mase, odnos zapremine i temperature je konstantan:
Na dijagramu u koordinatama (V,t) ovaj proces je prikazan ravnom linijom koja se zove izobara (slika 2).
Rice. 2. Zavisnost zapremine idealnog gasa od temperature pri konstantnom pritisku
3. Charlesov zakon: pritisak date mase plina pri konstantnoj zapremini mijenja se linearno s temperaturom:
p=p 0 (1+αt) pri p=const, m=const (9)
Ovde je t temperatura na Celzijusovoj skali, p 0 je pritisak gasa na 0 o C, α=(1/273) K -1 je temperaturni koeficijent ekspanzije zapremine gasa.
Proces koji se odvija pri konstantnoj zapremini i konstantnoj masi gasa naziva se izohorni. U toku izohoričnog procesa, za gas date mase, odnos pritiska i temperature je konstantan:
Na dijagramu u koordinatama ovaj proces je prikazan ravnom linijom koja se naziva izohora (slika 3).
Rice. 3. Zavisnost pritiska idealnog gasa o temperaturi pri konstantnoj zapremini
Uvođenjem termodinamičke temperature T u formule (8) i (9), zakoni Gay-Lussaca i Charlesa mogu dobiti pogodniji oblik:
V=V 0 (1+αt)=V 0 =V 0 αT (10)
p=p 0 (1+αt)=p 0 =p 0 αT (11)
Avogadrov zakon: Molovi bilo kog gasa na istoj temperaturi i pritisku zauzimaju istu zapreminu.
Dakle, u normalnim uslovima, jedan mol bilo kog gasa zauzima zapreminu od 22,4 m -3. Pri istoj temperaturi i pritisku, svaki gas sadrži isti broj molekula po jedinici zapremine.
U normalnim uslovima, 1 m 3 bilo kog gasa sadrži određeni broj čestica koje se nazivaju Loschmidtov broj:
N L =2,68·10 25 m -3 .
Daltonov zakon: pritisak mješavine idealnih plinova jednak je zbiru parcijalnih pritisaka p 1 ,p 2 ,...,p n plinova koji su u njoj:
p=p 1 +p 2 +....+p n
Parcijalni pritisak je pritisak koji bi gas koji je deo mešavine gasa stvorio da zauzima zapreminu jednaku zapremini smeše na istoj temperaturi.
E. Baratynsky "Proljeće". E. Baratynsky "Proljeće". Noisy streams! Blistavi potoci! Zaurla, rijeka nosi Na pobjedničkom grebenu Led njome podignut! Pitanje: U kakvom je stanju materija vode? Pitanje: Kako biste nazvali termalni proces koji se dešava sa ledom? A. S. Puškin "Evgenije Onjegin". Na prozoru Tatjana je ujutru videla pobeljeno dvorište, Kokoške, krovove i ogradu, Svetle šare na staklu, Drveće u zimskom srebru... Pitanje: Šta predstavljaju „svetlosne šare na staklu” sa stanovišta fizike ? Pitanje: Šta mislite o kojim će termičkim procesima biti reči na lekciji? Topljenje i skrućivanje kristalnih supstanci Topljenje i skrućivanje kristalnih supstanci Ciljevi časa
- Ponoviti svojstva tvari u različitim agregacijskim stanjima
- Naučite objasniti procese topljenja i skrućivanja
- Saznajte na kojim temperaturama se tvari tope i skrućuju
- Primijeniti stečena znanja za rješavanje problema
- Naučite čitati i crtati
Šta se događa s molekulima tvari kada je supstanca u različitim agregacijskim stanjima?
- kolika je brzina molekula supstance?
- kolika je udaljenost između molekula?
- kakav je raspored molekula?
- tečnost
- solidan
4. Da li se molekuli neke supstance mijenjaju tokom topljenja?
5. Kako se mijenja temperatura tvari tokom topljenja?
uzima energiju
topljenje
grijanje
Q apsorpcija
1. Kada se zagrije, temperatura tijela se povećava.
2. Brzina oscilacije čestica se povećava.
3. Povećava se unutrašnja energija tijela.
4. Kada se tijelo zagrije do tačke topljenja, kristalna rešetka počinje da se urušava.
5. Energija grijača se koristi za uništavanje kristalne rešetke.
Temperatura na kojoj se supstanca topi naziva se tačka topljenja supstance.
grijanje
2. Kako se mijenja energija molekula i njihov raspored?
1. Kako se mijenja unutrašnja energija materije?
4. Da li se molekuli neke supstance mijenjaju tokom kristalizacije?
5. Kako se mijenja temperatura tvari tokom skrućivanja?
Kristalizacija - prijelaz tvari iz tekućeg u čvrsto stanje
3. Kako se mijenja priroda kretanja molekula?
Tečnost
odaje energiju
otvrdnjavanje
hlađenje
Q izbor
1. Prilikom hlađenja temperatura tečnosti se smanjuje.
2. Brzina kretanja čestica se smanjuje.
3. Unutrašnja energija tečnosti se smanjuje.
4. Kada se tijelo ohladi do tačke topljenja, kristalna rešetka počinje da se oporavlja.
Temperatura na kojoj se supstanca stvrdnjava naziva se temperatura očvršćavanja.
hlađenje
topljenje
grijanje
otvrdnjavanje
hlađenje
Q apsorpcija
Q izbor
topljenje t = skrućivanje t
topljenje i kristalizacija
1. U kom trenutku je započeo proces topljenja supstance?
4. Koliko je trajalo: a) zagrevanje čvrstog tela;
b) topljenje supstance; c) zagrevanje tečnosti;
d) hlađenje tečnosti e) kristalizacija supstance?
2. U kom trenutku je supstanca počela kristalizirati?
3. Koja je tačka topljenja neke supstance? temperatura kristalizacije?
Pregledajte grafikon i odgovorite na pitanja:
Prema ovom grafikonu, recite šta se dešava sa tijelom u svakoj oblasti i kakva je to supstanca?
GRAFICI ZAGREVANJA I TOPLJENJA TIJELA
Na slici su prikazani grafikoni zagrijavanja i topljenja kalaja, olova i cinka. Odredite kojoj supstanci pripada svaki grafikon.
Nacrtajte grafikon procesa koji se dešavaju sa cinkom na temperaturi od 500C kada se zagreje na 5000C, a zatim ohladi na 1000C. Objasnite svaki dio grafikona Nacrtajte grafikon procesa koji se dešavaju sa cinkom na temperaturi od 500C kada se zagrije na 5000C, a zatim ohladi na 1000C. Objasnite svaki dio grafikona “Čitanje grafikona” “Čitanje grafikona”
Koje se transformacije dešavaju u materiji?
slajd 2
Šta se događa s molekulima tvari kada je supstanca u različitim agregacijskim stanjima? kolika je brzina molekula supstance? kolika je udaljenost između molekula? kakav je raspored molekula? gas tečnost čvrsta
slajd 3
Prelazak supstance iz čvrstog u tečno stanje naziva se topljenje.Energija se prenosi na telo.Kako se menja energija molekula i njihov raspored? Kako se mijenja unutrašnja energija materije? Da li se molekuli tvari mijenjaju kada se otape? Kako se mijenja temperatura tvari tokom topljenja? Kada će se tijelo početi topiti?
slajd 4
Prelazak supstance iz tečnog u čvrsto stanje naziva se kristalizacija.tečnost daje energiju.Kako se menja energija molekula i njihov raspored? Kako se mijenja unutrašnja energija materije? Da li se molekuli tvari mijenjaju tokom kristalizacije? Kako se mijenja temperatura tvari tokom kristalizacije? Kada će tijelo početi da se kristalizira?
slajd 5
topljenje zagrevanje očvršćavanje hlađenje Fizička veličina koja pokazuje koliko je toplote potrebno da se 1 kg kristalne supstance, uzete na tački topljenja, pretvori u tečnost iste temperature, naziva se specifična toplota fuzije Označava se sa: Jedinica mere: Apsorpcija Q Otpuštanje Q ttopljenje = očvršćavanje t
slajd 6
„Čitanje grafikona“ Opišite početno stanje supstance Koje se transformacije dešavaju sa supstancom? Koji dijelovi grafikona odgovaraju porastu temperature tvari? smanjiti? Koji dio grafikona odgovara povećanju unutrašnje energije tvari? smanjiti? 1 2 3 4
Slajd 7
„Čitanje grafikona“ U kom trenutku je započeo proces topljenja supstance? Koliko je trajalo: zagrevanje čvrstog tela; topljenje supstance; tečno hlađenje? U kom trenutku je supstanca kristalizirala? Koja je tačka topljenja supstance? kristalizacija?
Slajd 8
Provjerite sami! 1. Kada se tijelo topi... a) toplota se može i apsorbirati i osloboditi. b) toplota se niti apsorbuje niti oslobađa. c) toplota se apsorbuje. d) toplota se oslobađa. 2. Kada tečnost kristališe... a) temperatura može i rasti i pasti. b) temperatura se ne mijenja. c) temperatura pada. d) temperatura raste. 3. Kada se kristalno tijelo topi ... a) temperatura se smanjuje. b) temperatura može i rasti i pasti. c) temperatura se ne mijenja. d) temperatura raste. 4. Prilikom agregatnih transformacija tvari broj molekula tvari ... a) se ne mijenja. b) može i povećati i smanjiti. c) smanjuje se. d) raste. Odgovor: 1-in 2-b 3-in 4-a
Slajd 9
Prelazak supstance iz tečnog u gasovito stanje naziva se isparavanjem.Kako se menja energija molekula i njihov raspored? Kako se unutrašnja energija tvari mijenja tokom isparavanja? Da li se molekuli neke supstance mijenjaju tokom isparavanja? Kako se mijenja temperatura tvari tokom isparavanja?
Slajd 10
Prelazak supstance iz gasovitog u tečno stanje naziva se kondenzacijom.Kako se menja energija molekula i njihov raspored? Kako se unutrašnja energija tvari mijenja tokom kondenzacije? Da li se molekuli tvari mijenjaju tokom kondenzacije?
slajd 11
Isparavanje – isparavanje koje nastaje sa površine tečnosti 1. Koji molekuli napuštaju tečnost tokom isparavanja? 2. Kako se mijenja unutrašnja energija tečnosti tokom isparavanja? 3. Na kojoj temperaturi može doći do isparavanja? 4. Kako se mijenja masa tečnosti tokom isparavanja?
slajd 12
Objasni zašto:
Da li je voda iz tanjira brže isparila? van ravnoteže? nakon nekoliko dana, nivoi različitih tečnosti su postali različiti.
slajd 13
objasniti
Kako će doći do isparavanja ako vjetar duva preko tečnosti? Zašto voda brže isparava iz tanjira nego iz posude?
Slajd 14
ključanje
1. Šta se formira na zidovima tegle ako je dugo stajala sa vodom? ključanje 2. Šta je u ovim mjehurićima? 3. Površina mjehurića je ujedno i površina tečnosti. Šta će se dogoditi sa površinom unutar mehurića?
slajd 15
Uporedite procese isparavanja i ključanja
1. U kom dijelu tečnosti dolazi do isparavanja? 2. Koje promjene temperature tečnosti se dešavaju tokom isparavanja? 3. Kako se unutrašnja energija tečnosti mijenja tokom isparavanja? 4. Šta određuje brzinu procesa? isparavanje ključanja
slajd 16
Rad gasa i pare tokom ekspanzije
1. Zašto poklopac čajnika ponekad poskoči kada voda u njemu proključa? LAD 2. Šta radi kada para gurne poklopac kotla? 3. Koje energetske transformacije se dešavaju kada poklopac odskoči?
Slajd 17
kakav je led? Vrući led Navikli smo vjerovati da voda ne može biti u čvrstom stanju pri t iznad 0 0C. Engleski fizičar Bridžman je pokazao da voda pod pritiskom p ~ 2*109 Pa ostaje čvrsta čak i pri t = 76 0S. Ovo je takozvani "vrući led - 5". Nemoguće ga je uzeti u ruke, svojstva ove vrste leda su se saznala posredno. "Vrući led" je gušći od vode (1050 kg/m3), tone u vodi. Danas je poznato više od 10 vrsta leda zadivljujućih kvaliteta. Suhi led Kada se ugalj sagori, moguće je dobiti ne toplinu, već, naprotiv, hladnoću. Da bi se to postiglo, ugljen se spaljuje u kotlovima, nastali dim se čisti i u njemu se hvata ugljični dioksid. Hladi se i komprimuje na pritisak od 7*106 Pa. Ispada tečni ugljični dioksid. Čuva se u cilindrima debelih zidova. Kada se slavina otvori, tekući ugljični dioksid se naglo širi i hladi, pretvarajući se u čvrsti ugljični dioksid - "suhi led". Pod uticajem toplote, pahuljice suvog leda se odmah pretvaraju u gas, zaobilazeći tečno stanje. Da li se pomenute varijante leda mogu smatrati novim agregatnim stanjem materije?
Pogledajte sve slajdove
"Agregatno stanje materije" - kondenzaciona kristalizacija. Vaporizacija. Sadržaj. Tkristalizacija = ttopljenje. Agregatna stanja materije. Grafikon procesa promjene agregatnog stanja materije. Grijanje vode. Vodeno hlađenje. Topljenje. Grijanje ledom. Tri stanja materije. Tmelt=konst. Procesi sa apsorpcijom i oslobađanjem toplote.
"Test "Termički fenomeni"" - Fenomen prenosa toplote. Istorija čaja. Ispitivanje. Gospodarica kuće. Antički aforizam. Konvekcija. Kriva zagrijavanja kristalne tvari. Hlađenje čvrstog tijela. Počnimo priču o toplini. Koji način prijenosa topline vam omogućava da se grijete uz kamin. Vizuelna gimnastika. Istraživački rad.
“Supstanca i njeno stanje” - Tada se uočava čak i čelična para iznad nje. Imaju oblik posude, kiseonik može biti čvrst, tečnost takođe može biti. U agregatnim stanjima voda će nam uvijek pokazivati različita svojstva. Oni nemaju svoje. Cijeli svijet se sastoji od molekula! Tečnost, Čvrsto telo, Molekul - najmanja čestica supstance. Oblik i postojan.
"3 agregatna stanja" - Supstanca. Kristalizacija. Ice. Primjeri procesa. Vaporizacija. države. Raspored molekula u tečnostima. Riješite ukrštenicu. Kondenzacija. Karakter kretanja i interakcija čestica. Raspored molekula u gasovima. Zanimljivosti. Svojstva tečnosti. Pitanja za ukrštenicu. Svojstva čvrstih materija. Promjena fizičkih svojstava tvari.
"Tri stanja materije" - Čvrsto. Fizika 7 razred. Zašto čvrsta tijela zadržavaju svoj oblik? Tri stanja materije. Šta uzrokuje povećanje temperature čvrste tvari? Šta se može reći o rasporedu molekula kada se voda zagrije do ključanja? Voda je isparila i pretvorila se u paru. Pitanja: Može li se otvorena posuda napuniti plinom do 50%?
"Termički fenomeni 8. stepen" - 2. Nije jasno zašto ...? Mjesec sija, ali ne grije? Znate li kako čovjek vodi računa o toplinskim pojavama u svakodnevnom životu? Da li ste razmišljali o pitanju: Zašto je udobno živjeti u modernoj kući? Da li je mama u pravu kada svoje dijete zove "Ti si moje sunce"? Toplotni fenomeni u vašoj kući. Je li vruće u crnoj odjeći ljeti?
Veoma kvalitetna prezentacija za školarce (7. razred) koji studiraju fiziku na temu "Promjena agregatnog stanja materije". Format prezentacije je powerpoint. Sadrži 17 slajdova sa ilustracijama.
Fragmenti iz prezentacije:
- Šta se događa s molekulima tvari kada je supstanca u različitim agregacijskim stanjima?
- kolika je brzina molekula supstance?
- kolika je udaljenost između molekula?
- kakav je raspored molekula?
Topljenje
Prijelaz tvari iz čvrstog u tekuće stanje naziva se taljenjem. Tijelu se daje energija.- Kako se mijenja energija molekula i njihov raspored
- Kada će se tijelo početi topiti?
- Da li se molekuli tvari mijenjaju kada se otape?
- Kako se mijenja temperatura tvari tokom topljenja?
kristalizacija
Prijelaz tvari iz tekućeg u čvrsto stanje naziva se kristalizacija. Tečnost daje energiju.- Kako se mijenja unutrašnja energija materije?
- Kada će tijelo početi da se kristalizira?
- Da li se molekuli tvari mijenjaju tokom kristalizacije?
- Kako se mijenja temperatura tvari tokom kristalizacije?
Temperatura topljenja je jednaka temperaturi skrućivanja.
Čitanje grafikona:
- U kom trenutku je počeo proces topljenja?
- U kom trenutku je supstanca kristalizirala?
- Koja je tačka topljenja supstance? kristalizacija?
- Koliko je trajalo: zagrevanje čvrstog tela; topljenje supstance; tečno hlađenje?
1. Prilikom topljenja tijela...
- Toplota se može i apsorbirati i osloboditi.
- toplota se niti apsorbuje niti oslobađa.
- toplota se apsorbuje.
- toplota se oslobađa.
- temperatura se ne menja.
- temperatura pada.
- temperatura raste.
- temperatura pada.
- Temperatura može i rasti i pasti.
- temperatura se ne menja.
- temperatura raste.
- se ne mijenja.
- može i povećati i smanjiti.
- smanjuje se.
- povećava.
isparavanje
Prijelaz tvari iz tekućeg u plinovito stanje naziva se isparavanjem.- Kako se unutrašnja energija tvari mijenja tokom isparavanja?
- Kako se mijenja energija molekula i njihov raspored?
- Da li se molekuli neke supstance mijenjaju tokom isparavanja?
- Kako se mijenja temperatura tvari tokom isparavanja?
Kondenzacija
Prijelaz tvari iz plinovitog u tekuće stanje naziva se kondenzacija.- Kako se unutrašnja energija tvari mijenja tokom kondenzacije?
- Kako se mijenja energija molekula i njihov raspored?
- Da li se molekuli tvari mijenjaju tokom kondenzacije?
Isparavanje
Isparavanje je stvaranje pare sa površine tečnosti.- Koji molekuli napuštaju tečnost tokom isparavanja?
- Kako se unutrašnja energija tečnosti mijenja tokom isparavanja?
- Na kojoj temperaturi može doći do isparavanja?
- Kako se mijenja masa tečnosti tokom isparavanja?
Vrenje
- Šta se formira na zidovima tegle ako je dugo stajala sa vodom?
- Šta je u ovim mjehurićima?
- Površina mjehurića je ujedno i površina tečnosti. Šta će se dogoditi sa površinom unutar mehurića?
- U kom dijelu tečnosti dolazi do isparavanja?
- Koje promjene temperature tečnosti se dešavaju tokom isparavanja?
- Kako se unutrašnja energija tečnosti mijenja tokom isparavanja?
- Šta određuje brzinu procesa?
Rad gasa i pare tokom ekspanzije.
- Zašto poklopac čajnika ponekad poskoči kada voda u njemu proključa?
- Šta radi kada para gurne poklopac kotla?
- Koje energetske transformacije se dešavaju kada poklopac odskoči?
Hot Ice
Engleski fizičar Bridžman je pokazao da voda pod pritiskom p ~ 2000 MPa ostaje čvrsta čak i pri t = 76 stepeni Celzijusa. Ovo je takozvani "vrući led". Ne možete ga pokupiti, o svojstvima ove vrste leda ste saznali indirektno.
"Vrući led" je gušći od vode (1050 kg/m3), tone u vodi. Danas je poznato više od 10 vrsta leda zadivljujućih kvaliteta.
Suhi led
Kada gori ugalj, ne možete dobiti toplinu, već, naprotiv, hladnoću. Da bi se to postiglo, ugljen se spaljuje u kotlovima, nastali dim se čisti i u njemu se hvata ugljični dioksid. Hladi se i komprimuje na pritisak od 7*106 Pa. Ispada tečni ugljični dioksid. Čuva se u cilindrima debelih zidova.
Kada se slavina otvori, tekući ugljični dioksid se naglo širi i hladi, pretvarajući se u čvrsti ugljični dioksid - "suhi led". Pod uticajem toplote, pahuljice suvog leda se odmah pretvaraju u gas, zaobilazeći tečno stanje.