#физика | Тепловой круговорот: Солнце и ладони, молоток и шарик

28 Апреля 2014 в 18:00, Олег Довбня 5 083 просмотра 5

Горячий кофе зимнею порой

Тепло не является предметом. Оно не занимает места и не весит ни грамма. Подобно свету, звуку и электричеству, тепло является одной из форм энергии. Мы не видим его, зато ощущаем. Например, оно «растворено» в теплой воде, набранной в ванную для купания. Оно увеличивает температуру предметов, заставляя молекулы вещества двигаться быстрее.

Горячий кофе

Замечательная книга Мюриэль Мэнделл «Physics Experiments For Children» дает и взрослым и детям возможность познакомиться с физикой, свойствами окружающих нас вещей. При этом материал изложен простым и понятным языком. В ней на простых примерах показано, как те или иные физические явления проявляют себя в реальном мире.

Наш мир весьма многообразен, между его составляющими не так уж много общего. Но среди того, что роднит все в этом мире — законы физики. Тепло необходимо для жизни на Земле. Тепло — это, прежде всего, энергия движения. Именно увеличивающаяся скорость молекул вещества делает предметы теплыми и даже горячими. Чем быстрее движутся молекулы, тем ощутимее тепло. Если скорость слишком велика, тепло становится нестерпимым и обжигающим.

А вот сейчас мы и проверим некоторые свойства тепла. Возьмите три большие миски или небольших тазика. Первую наполните до половины горячей водой, но не кипятком, который обжигает, разумеется. Вторую — слегка теплой водой. А третью — очень холодной.

Поместите левую руку в горячую воду, а правую в холодную и несколько минут подержите руки в этих мисках. Затем отряхните руки от воды и поместите обе в теплую воду, которая находится в средней миске. Что вы чувствуете?

Левой руке стало холодно, а правой — тепло.

Пояснение: Когда вы помещаете руки в теплую воду, часть тепла из левой руки начинает нагревать воду и вы чувствуете потерю тепла. В итоге левой руке становится холодно. А правую руку, наоборот, начинает нагревать теплая вода и вы чувствуете прилив тепла к ней.

Молоток и гвоздь нагрелись

Теперь попробуем «создать» тепло при помощи молотка и гвоздя. Начинаем вбивать гвоздь молотком в деревянную доску, соблюдая при этом все меры предосторожности. Когда гвоздь вбит — и он, и молоток стали теплыми.

Пояснение: ваша мышечная энергия заставляет молоток совершать движения и передается от молотка гвоздю. Приток энергии заставляет молекулы молотка и гвоздя двигаться быстрее и тепло возрастает.

Потрите 10 раз свои ладони друг об друга и они станут теплее.

Пояснение: Движение (потирание ладоней) ведет к перемещению молекул. Следовательно, и температура ладоней увеличивается.

А теперь посмотрим, как Солнце делится своим теплом. Налейте в блюдце немного холодной воды и поставьте на под прямые солнечные лучи. Дайте блюдцу немного постоять, а затем коснитесь воды рукой. Но лучше измерить ее температуру до и после, используя для этого специальный кулинарный термометр, который не боится воды. Вы обнаружите, что вода становится все теплее и теплее.

Пояснение: Солнце излучает невидимую инфракрасную энергию, которая нагревает предмет. Ее также называют радиацией.

Надуем при помощи тепла воздушный шарик. Возьмите пустую трехлитровую банку и натяните шарик на ее горлышко. Поместите банку в большой таз с горячей водой. Шарик начнет наполняться воздухом.

Пояснение: Когда воздух в якобы пустой банке нагревается, его молекулы начинают двигаться быстрее в направлении друг от друга. В итоге воздуху начинает требоваться больший объем. Поскольку выход из банки перекрыт натянутым на нее шариком, нагретый воздух начинает поступать в него. Материал, из которого сделан шарик, эластичен и в итоге шарик начинает приподниматься.

Как вы думаете, что произойдет, если прекратить нагрев банки? Попробуйте, и узнаете сами!

#физика | Тепловой круговорот: Солнце и ладони, молоток и шарик

Приложение
Hi-News.ru

Новости высоких технологий в приложении для iOS и Android.

5 комментариев

  1. Batiatus

    Написано, может быть, и правильно, по английцки, в первоисточнике, но переводчик далеко не владеет физико - технической терминологией. (отправлено из Android приложения Hi-News.ru)

  2. Archer

    Тепло это энергия внутреннего хаотического движения молекул. Почему именно внутреннего и хаотического? Да потому, что если мы заставим двигаться и гвоздь, и молоток, и, даже, доску с приличной скоростью, то все их молекулы тоже будут быстро перемещаться, но температура предметов не изменится. Требуется изменить скорость движения молекул внутри тела.
    А если тело состоит не из молекул а из атомов? =) Принцип тот же, но если охладить атомы до абсолютного нуля (по Кельвину), то теоретически движение должно прекратиться и вещество материи распадется (холодная смерть). Таков взгляд на мир современной физики. =))))
    Однако, при абсолютном нуле не пропадают поля, значит их носители продолжают свое движение, и температура молекул или атомов на них не влияет. Это как скорость полета молотка не влияет на его температуру. Понять природу полей не возможно, если отказываться от эфирной природы строения вещества.

Новый комментарий

Для отправки комментария вы должны авторизоваться или зарегистрироваться.