НачалоМКТ_5!

1. МОЛЕКУЛЯРНАЯ ФИЗИКА И ТЕРМОДИНАМИКА (Основы молекулярно-кинетической теории)

МОЛЕКУЛЯРНАЯ ФИЗИКА И
ТЕРМОДИНАМИКА
(Основы молекулярнокинетической теории)
5

2. Почему не расплавился искусственный спутник Земли?

• Запуск искусственных спутников Земли показал, что температура воздуха
на высоте 1000 км достигает нескольких тысяч градусов.
Почему же не расплавился спутник, двигаясь на указанной высоте?
(Температура плавления железа 1520°С.)

3.

• Под «высокой температурой» газа физика понимает высокую
кинетическую энергию (скорость) отдельных молекул.
• На высоте 1000 км молекулы газа действительно движутся очень
быстро. Но их там настолько мало, плотность воздуха там крайне мала
(почти вакуум), поэтому количество молекул и переданное ими тепло
ничтожно.
• Выражение «температура воздуха равна нескольким тысячам
градусов» очень условно. Оно соответствует представлению о
температуре воздуха, находящегося у поверхности Земли, молекулы
которого двигались бы со скоростями, соответствующими скоростям
молекул воздуха на высоте 1000км.
Чтобы расплавить металл, нужно непрерывно подводить огромное
количество тепловой энергии. Из-за крайней разреженности среды
редкие удары быстрых молекул не могут передать спутнику достаточно
тепла с корпусом спутника чрезвычайно редко.

4. Земные и лунные ареометры

• Двое учащихся поспорили. Один сказал, что космонавтам
придется изменить шкалу (увеличить деления в 6 раз) земного
ареометра, когда им придется пользоваться на Луне, так как
сила тяжести на ней в 6 раз меньше, чем на Земле.
• Другой доказывал, что земными ареометрами можно
пользоваться на любой планете, ибо если в некоторое число раз
изменяется вес самого ареометра, то во столько же раз
изменяется и вес вытесненной им воды.
• Кто же из них прав?
Ареометр — это измерительный прибор, предназначенный для определения
плотности жидкостей, а также концентрации растворенных в них веществ.
Нефтеденсиметры (типа АНТ): служат для замера плотности нефти, бензина и других нефтепродуктов. Часто
имеют встроенный термометр для температурной коррекции данных.
Ареометр нашел применение в Ареометрическом методе для определения гранулометрического состава почвы
(нахождение содержания в грунте частиц диаметром менее 0,1 мм).
Ареометрический метод основан на последовательном определении плотности суспензии грунта через
определенные промежутки времени с помощью ареометра.

5.

Земным ареометром можно пользоваться на Луне и других планетах без изменения его шкалы.

6. Когда человеку холодно?

Нормальная температура тела человека равна 36,6° С.
Однако ему не холодно, когда
температура воздуха 25°С, и очень
жарко, когда она равна 36° С.
В воде же, наоборот, при 36° С
человек чувствует себя нормально, а
при 25°С ему холодно.
Как объяснить этот парадокс?
В течение дня температура тела может меняется — утром
она обычно немного ниже, к вечеру — повышается.

7.

• Человек - саморегулирующаяся термодинамическая система, связанная с
окружающей средой. Ощущения теплоты и холода возникают в зависимости от
скорости излучения энергии телом человека в окружающую среду.
Так как нормальной средой, в которой живет человек, является воздух, то организм
его в процессе эволюции приспособился чувствовать себя хорошо при средней
температуре воздуха 25°С. При этом организм «учитывает» малую теплопроводность
воздуха и соответственно этому излучает энергию с определенной мощностью.
Если температура воздуха понижается или повышается, то нарушается относительное
термодинамическое равновесие системы человек- воздух и возникает ощущение
холода или тепла.
Теплопроводность воды значительно больше, чем теплопроводность воздуха.
Поэтому скорость теплоотдачи организма в воде больше, чем в воздухе, и при
температуре воды 25° С человеку холодно.
При температуре воды 36—37°создается полное термодинамическое равновесие
организма и среды, и человек не чувствует ни холода, ни тепла

8. Свеча и уголь.

• Почему, если сильно дуть на тлеющий уголь, то он разгорается
сильнее, а свеча при этом условии гасится?

9.

• Вещество горит, если оно имеет
соответствующую температуру, т. е.
происходит реакция окисления.
• Тлеющий уголь в струе холодного воздуха
сильно не остывает, но, получая
достаточное кислородное «питание»,
разгорается сильнее.
• Свеча в струе холодного воздуха быстро
теряет «свою» оболочку нагретого воздуха,
остывает,
и
процесс
горения
прекращается.

10. Основы гидроаэромеханики

11. Основные формулы

12.

Р0 =
Закон Архимеда

13.

уравнению неразрывности струи: при стационарном течении
несжимаемой жидкости величина v S в любом сечении одинакова:
(скорость жидкости возрастает в сужающихся и падает в расширяющихся
участках струи)
уравнение Бернулли.
полное давление в жидкости (сумма разнопричинных давлений) является постоянной величиной.
v2
Слагаемые: 1)
2 - динамическое давление Рдин, обусловленное движением жидкости;
2) р - статическое давление Рс, не связанное с движением жидкости;
3)
gh – гидростатическое (весовое) давление Ргс.

14. 1

В U-образную трубку налита ртуть. Сверху в одно колено заливают 68 г
воды. Площадь сечения трубки 1 см2, плотность ртути 13,6·103 кг/м3.
Определите, насколько уровень жидкости в одном колене выше, чем в
другом.

15.

16. 2

Льдина равномерной толщины плавает, выступая над уровнем воды на
высоту 2 см. Плотность льда 900 кг/м3.
Найдите массу льдины, если площадь ее основания 200 см2.

17.

18. самостоятельно

1. Какой максимальной подъемной силой обладает
плот, сделанный из 10 бревен объемом по 0,6 м3
каждое, если плотность дерева 700кг/м3?
2. Определить число N молекул, содержащихся в объеме V = 1 мм3 и
массу m0 молекулы воды.