Тепловое движение. Температура

Тепловое движение. Температура.

Ребята, скажите, когда температура выше: зимой или летом? Летом А у какой воды температура ниже: холодной или горячей? Холодной

Сравните следующие явления: таяние льда, кипение воды, образование снега, действие электронагревательных приборов, плавление металлов. Что их объединяет? Изменение температуры тела

А как вы можете объяснить что такое температура?

Температура – это мера нагретости тела.

А как температура тела связана с тем, из чего тело состоит?

Вы знаете, что любое тело состоит из мельчайших частиц – молекул. Молекулы все время движутся внутри вещества. Эти молекулы одинаковы как в холодной воде, так и в горячей. Однако, в зависимости от температуры тела, скорость движения молекул будет разная. Чем выше температура, тем быстрее движутся молекулы.

И мы с вами запомним: что беспорядочное движение частиц, из которых состоят тела, называется тепловым движением.

Так же мы повторим определение, которые уже знаем: явление при котором происходит взаимного проникновение молекул одного вещества в другое, называется диффузией.

А теперь давайте проведем опыт, который вы уже делали много раз дома. Возьмём два стакана воды, в один нальём очень горячую воду, в другую холодную. В оба стакана бросим одинаковое количество гранулированного чая ( заварки). Что мы увидим и почему?

Хорошо. Когда мы говорим друг другу «Горячая вода» и «холодная вода» мы примерно можем представить, о чем мы говорим.

Однако, если мы будем судить о температуре только по своим ощущениям «горячо» или «холодно», то мы можем ошибиться.

Давайте проведем ещё один опыт. Нальем в три таза воды: в первый таз горячую воду, но чтобы не обжечься. Во второй очень холодную. А в третий теплую приятную водичку. Сначала опустим левую руку в первый таз, а правую во второй, и недолго подержим их в тазах. Затем обе руки опустим в таз с теплой водичкой. Что мы почувствуем? Что вода теплая? Нет, нашей левой руке покажется, что вода холодная, а правой, что она горячая.

Значит, при определении температуры тела нельзя полагаться только на свои ощущения, а необходимо иметь прибор, который однозначно оценит температуру. Как он называется? Термометр

Нельзя сказать точно, кто изобрел термометр. Многие ученые изобретателем термометра считают Галилея.

В собственных сочинениях Галилея нет описания этого прибора, но его ученики засвидетельствовали, что в 1597 году он создал термоскоп — аппарат для поднятия воды при помощи нагревания. Термоскоп представлял собой небольшой стеклянный шарик с припаянной к нему стеклянной трубкой. Разница между термоскопом и современным термометром в том, что в изобретении Галилея вместо ртути расширялся воздух. Также по нему можно было судить только об относительной степени нагрева или охлаждения тела, так как шкалы у него ещё не было.

Санторио из Падуанского университета создал своё устройство, при помощи которого можно было измерять температуру человеческого тела, но прибор являлся столь громоздким, что его устанавливали во дворе дома. Изобретение Санторио имело форму шара и продолговатую извилистую трубку, на которой были нарисованы деления, свободный конец трубки заполняли подкрашенной жидкостью. Его изобретение датировано 1626 годом.

Следующий важный шаг был сделан в 1641 году жившим во Флоренции естествоиспытателем и изобретателем Фернандо Медичи, который был учеником и почитателем Галилея, а также, по случайному стечению обстоятельств, Великим герцогом Тосканским Фердинандом II.

  Медичи взял за основу главную находку Галилея, обеспечивавшую высокую чувствительность прибора – шар, соединённый с узкой трубкой. Как и в окончательном варианте термоскопа Галилея, трубка в приборе Медичи была расположена вертикально, шар подсоединялся к ней снизу, а верхний конец тубки был открыт в атмосферу. Главное же отличие изобретения Медичи от прототипа состояло в том, что шар наполнялся не воздухом, а специальной термометрической жидкостью, изменение объёма которой при нагреве определялось, как и в термометрах Санторио и Сагредо, с помощью равномерной шкалы, нанесенной на трубку.

  Интервал температур, в котором может работать жидкостный термометр, ограничен снизу точкой замерзания жидкости, а сверху – точкой кипения при атмосферном давлении. Поскольку главным назначением своего прибора Медичи видел измерение температуры атмосферного воздуха, он выбрал в качестве термометрической жидкости винный спирт, точка кипения которого (78 °С) вполне устраивала, а точка замерзания (– 114 °С) была в то время недостижима, так что он считался незамерзающей жидкостью.

Долгое время учёные не могли найти исходные точки, расстояние между которыми можно было бы разделить равномерно.

Как исходные данные для шкалы предлагались точки оттаивания льда и растопленного сливочного масла, температура кипения воды и некие абстрактные понятия вроде «значительная степень холода».

Термометр современной формы, наиболее пригодной для бытового применения, с точной шкалой измерения создал немецкий физик Габриэль Фаренгейт. Он описал свой способ создания термометра в 1723 году. Изначально Фаренгейт создал два спиртовых термометра, но потом физик принял решение применить в термометре ртуть. Шкала Фаренгейта базировалась на трёх установленных точках:

первая точка равнялась нулю градусов — это температура состава воды, льда и нашатыря;

вторая, обозначенная как 32 градуса, — это температура смеси воды и льда;

третья — температура кипения воды, равнялась 212 градусам.

Позже шкала была названа в честь своего создателя. На сегодняшний день ей пользуются только в США и Англии.

Но окончательно установил обе постоянные точки — тающего льда и кипящей воды — шведский астроном, геолог и метеоролог Андерс Цельсий в 1742 году. Он поделил расстояние между точками на 100 интервалов, цифрой 100 была отмечена точка таяния льда, а 0 — точка кипения воды.

Сегодня шкала Цельсия используется в перевёрнутом виде, то есть за 0° стали принимать температуру плавления льда, а за 100° — кипения воды.

Для физиков существует ещё одна шкала шкала Кельвина. Один градус по этой шкале принято называть просто кельвином равен градусу Цельсия, однако за ноль кельвин положена температура абсолютного нуля – такая температура, при которой останавливается молекулярное движение. Эта температура недостижима, как и недостижимы температуры ниже её. Она равна -273 градусам Цельсия.

В современных термометрах, и наиболее часто встречающихся нам градусниках в качестве жидкости используется ртуть. Она является очень опасным веществом, поэтому если вы нечаянно разбили градусник, не трогайте его,  а немедленно скажите об этом родителям или любым другим взрослым!