Материя, движение, энергия (вместо введения)

Рассказывают, что однажды на общем приеме император Наполеон обратился к представленному ему немецкому философу Якоби с вопросом: «Что такое материя?». Не получив ответа, император повернулся спиной к озадаченному философу. Ответить на вопрос «что такое?» в форме краткого рапорта, которого, очевидно, ожидал император, не всегда легко и не всегда возможно.

К юным читателям книги

Зимний вечер. Трудовой день окончен: уроки на завтра приготовлены, домашние обязанности выполнены, вы даже успели побывать на катке или пробежаться на лыжах. Как приятно, наконец, отдохнуть дома, в тепле. Сядьте за стол, поближе к свету, и раскройте эту книгу, посвященную замечательной науке – физике. Возможно, книга заставит вас задуматься над тем, что ускользало раньше от вашего внимания, она перенесет вас мысленно и в Кембриджский университет, где учился и работал великий И. Ньютон, и в рабочий кабинет основоположника русской науки М. В. Ломоносова.

Михаил Иванович Блудов (1890–1974)

Михаил Иванович Блудов
Издательство «Просвещение» выпускает в свет третье издание «Бесед по физике» М. И. Блудова. Эти книги можно смело поставить в один ряд с прославленными книгами Я. И. Перельмана «Занимательная физика». В трех частях «Бесед» автор в интересной и доступной для учащихся форме излагает многие вопросы школьного курса физики, только на более высоком научном уровне, широко используя историю науки, философию и даже художественную литературу.

Основное уравнение молекулярно-кинетической теории газов

Вычислим с помощью молекулярно-кинетической теории давление газа. Вывод формулы для давления не очень сложный, но довольно громоздкий. Разобьем его на отдельные этапы.
Пусть газ находится в прямоугольном сосуде ABCD, одна из стенок которого представляет собой поршень CD, способный перемешаться без трения (рис. 21). Причем газ и сосуд имеют одинаковые температуры.

Сосуд с поршнем

Идеальный газ в молекулярно-кинетической теории

Идеальный газ. Идеальный газ с точки зрения молекулярно-кинетической теории простейшая физическая модель реального газа.

Под моделью в физике понимают не увеличенную или уменьшенную копию реального объекта. Физическая модель – это создаваемая учеными общая картина реальной системы или явления, которая отражает наиболее существенные, наиболее характерные свойства системы.

Строение газообразных, жидких и твердых тел

Молекулярно-кинетическая теория дает возможность понять, почему вещество может находиться в газообразном, жидком и твердом состояниях.

Газ. В газах расстояние между атомами или молекулами в среднем во много раз больше размеров самих молекул (рис. 10). Например, при атмосферном давлении объем сосуда в десятки тысяч раз превышает объем находящихся в сосуде молекул газа.

Молекулы газа

Силы взаимодействия молекул

Молекулярные силы. Между молекулами вещества существуют силы взаимодействия, называемые молекулярными силами. Если бы между молекулами не было сил притяжения, то все вещества при любых условиях находились бы только в газообразном состоянии. Лишь благодаря силам притяжения молекулы удерживаются друг возле друга и образуют жидкие и твердые тела.

Однако одни только силы притяжения не могут обеспечить существование устойчивых образований из атомов и молекул. На очень малых расстояниях между молекулами действуют силы отталкивания.

Броуновское движение

В VI классе вы познакомились с диффузией – перемешиванием газов, жидкостей и твердых тел при непосредственном контакте. Это явление можно объяснить беспорядочным движением молекул. Но самое очевидное доказательство движения молекул можно получить, наблюдая в микроскоп мельчайшие взвешенные в воде частицы какого-либо твердого вещества. Эти частицы совершают беспорядочное движение, которое называют броуновским.

Броуновское движение – это тепловое движение взвешенных в жидкости (или газе) частиц.

Масса молекул. Постоянная Авогадро

Масса молекулы воды. Массы отдельных молекул и атомов очень малы. Например, в 1 г воды содержится 3,7 · 1022 молекул. Следовательно, масса одной молекулы равна:

масса одной молекулы воды.    (1.1)

Массу такого же порядка имеют и молекулы других веществ, исключая огромные молекулы органических веществ.

Основные положения молекулярно-кинетической теории. Размеры молекул

В основе молекулярно-кинетической теории строения вещества лежат три положения, каждое из которых доказано с помощью опытов: вещество состоит из частиц; эти частицы хаотически движутся; частицы взаимодействуют друг с другом.

Pages