При нагріванні тіл їхні молекули набувають більше енергії, змінюють свою кінетичну енергію та взаємодіють між собою, що впливає на їхні фізичні властивості.
Запитання Завдання Дослідження
1. Порівняй теплове розширення твердих тіл, рідин і газів.
Теплове розширення газів більше ніж твердих тіл і рідин, рідин - більше ніж твердих
2. Наведи приклади використання теплового розширення твердих тіл, рідин і газів.
- Тверді тіла: компенсатори розширення на трубопроводах.
- Рідини: Термометри, термостати, градусники.
- Гази: Термістори, газові колонки, газові балони.
3. Поясни, у чому різниця між випаровуванням і кипінням.
Випаровування та кипіння є процесами перетворення рідини в газовий стан, але вони відрізняються за умовами, за яких вони відбуваються.
Випаровування відбувається при будь-якій температурі, коли молекули рідини набувають достатньої енергії, щоб перейти в газовий стан. Цей процес відбувається на поверхні рідини.
Кипіння ж відбувається при певній температурі, яку називають точкою кипіння. При досягненні точки кипіння, усі молекули рідини набувають енергії, необхідної для переходу в газовий стан. Кипіння відбувається на всій масі рідини, а не тільки на поверхні.
Таким чином, різниця між випаровуванням і кипінням полягає в температурних умовах та масштабі, на якому вони відбуваються.
4. Уважно розглянь будову ртутного термометра. Яке призначення має звуження у трубці, якою рухається ртуть? Прочитай за QR-кодом статтю «Навіщо ми струшуємо термометр» і підготуй проект «Секрети ртутного та спиртового термометрів».
При маленькому діаметрі капіляра велика кривизна вільної поверхні стовпчика ртуті збільшує тиск в колбі, і ртуть ділиться на маленькі крапельки. Якщо при нагріванні прослідкувати шлях ртуті з резервуару у вимірювальну трубку, то в капілярі можна помітити маленькі крапельки, які проходять одна за одною. Пройшовши капіляр, вони знову з’єднуються один з одним в одне ціле. Якщо ж подивитися на термометр після охолодження, то можна помітити, що «ниточка» ртуті в ньому має розрив до і після місця звуження.
Зворотний процес перетікання ртуті з вимірювальної трубки в резервуар ускладнений. Необхідно більший тиск для його повернення. Коли ми струшуємо термометр, ми й створюємо цей додатковий тиск внаслідок відцентрової сили яка змушує заштовхнути крапельки ртуті назад в колбу через вузький капіляр. Така будова медичного термометра дозволяє фіксувати заміряну нами температуру тіла. А інакше, говорити про точне вимірювання температури годі було б і казати.