Строение вещества. Тепловое движение

Теория

Строение вещества. Тепловое движение

Всё вокруг — вода, воздух, металл провода — состоит из молекул (или атомов), между которыми есть промежутки. Эти частицы никогда не стоят на месте: они непрерывно и беспорядочно движутся. Это движение называют тепловым, потому что его скорость связана с температурой. Из этой простой картинки выводится почти вся «качественная» физика ОГЭ: диффузия, тепловое расширение, давление газа и даже поведение плотности.

Главное

• Тепловое движение — непрерывное беспорядочное (хаотическое) движение молекул. Чем выше температура, тем больше средняя скорость и кинетическая энергия молекул. При охлаждении движение замедляется, но никогда не прекращается.
• Диффузия — самопроизвольное перемешивание веществ: молекулы одного вещества проникают в промежутки между молекулами другого. Запах духов в дальнем углу комнаты, чернила, окрасившие воду без перемешивания, — всё это диффузия. При нагревании она идёт быстрее (молекулы движутся быстрее); в газах — быстрее всего, в твёрдых телах — очень медленно.
• Броуновское движение — беспорядочное движение мелких видимых частиц (пылинок, крупинок краски) в жидкости или газе под ударами невидимых молекул. Это доказательство теплового движения, но НЕ диффузия.
• Тепловое расширение — при нагревании тела расширяются, при охлаждении сжимаются: молекулы движутся энергичнее и промежутки между ними растут. Поэтому провода ЛЭП летом провисают сильнее — металл удлинился.
• Плотность: ρ = m/V, где m — масса (кг), V — объём (м³), ρ — плотность (кг/м³). Плотность — характеристика вещества, а не порции: отлил половину воды — масса уменьшилась, а плотность осталась 1000 кг/м³. Полезно помнить: вода — 1000 кг/м³, лёд — 900 кг/м³, бензин — 710 кг/м³.
• Давление газа создаётся ударами молекул о стенки. Охладили газ → молекулы бьют реже и слабее → давление падает → внешнее атмосферное давление сжимает оболочку (шарик на морозе «сдувается»).

Как решать

1. Определи, о каком явлении речь. Ключевые слова: «перемешалось само, запах распространился» → диффузия; «видимые частицы дрожат под микроскопом» → броуновское движение; «нагрели — стало длиннее/больше» → тепловое расширение.
2. Свяжи явление с молекулами: любое объяснение строй по цепочке «температура → скорость (энергия) молекул → следствие». Пример: нагрели воду → молекулы движутся быстрее → диффузия чернил идёт быстрее.
3. В задачах «как изменится величина» проверяй, что за величина: свойство вещества (плотность) — не меняется от количества; количество (масса, объём порции) — меняется.
4. В развёрнутом ответе (№19) пиши ДВА пункта: сначала краткий ответ («вода тонет в бензине, он всплывает и горит»), затем физическое обоснование с числами или законом («плотность бензина 710 кг/м³ меньше плотности воды 1000 кг/м³, поэтому…»).

Ловушки ОГЭ

• Диффузия ≠ броуновское движение ≠ конвекция. Диффузия — молекулы одного вещества проникают между молекулами другого; конвекция — перенос потоков вещества (тёплый воздух поднимается). «Воздух неподвижен» в условии — прямой намёк, что это НЕ конвекция.
• «Отлили половину — плотность уменьшилась вдвое» — нет! Плотность порции воды не зависит от её количества.
• «На морозе молекулы останавливаются» — неверно: они лишь движутся медленнее, тепловое движение непрерывно.
• В №19 ответ без обоснования почти не оценивается: обязательно доведи объяснение до молекул или сравнения плотностей.

Где пригодится

Задания №3, №4, №5, №12 и развёрнутый ответ №19.

Термины темы

Понятия из теории выше — нажми, чтобы разобрать определение, признаки и пример:

• Тепловое движение — непрерывное беспорядочное движение молекул, которое ускоряется при нагревании.
• Молекула — мельчайшая частица вещества, сохраняющая его химические свойства; состоит из атомов.
• Атом — мельчайшая частица химического элемента: положительное ядро и электроны вокруг него.
• Скорость — величина, показывающая, какой путь тело проходит за единицу времени; v = S / t, в м/с.
• Температура — величина, показывающая, насколько нагрето тело: чем она выше, тем быстрее движутся молекулы.
• Диффузия — самопроизвольное проникновение молекул одного вещества между молекулами другого.
• Тепловое расширение — увеличение размеров тела при нагревании из-за роста промежутков между молекулами.
• Давление — отношение силы, действующей перпендикулярно поверхности, к её площади; p = F / S, в паскалях.
• Давление газа — давление, которое создают удары молекул газа о стенки; растёт при нагревании и сжатии.
• Броуновское движение — беспорядочное движение видимых частиц в жидкости или газе под ударами молекул.

Попробуй решить

Реши задачу этого типа прямо здесь — проверю сразу и покажу разбор:

Разбор заданий