§ 1.2. ТЕПЛОВЫЕ ЯВЛЕНИЯ


Тепловые явления в окружающем нас мире столь же распространены, как и механические. Это самые значительные, самые заметные после механического движения явления. Они, как правило, связаны с нагреванием или охлаждением тел, с изменением их температуры.
Роль тепловых явлений
Привычный облик нашей планеты существует и может существовать только в довольно узком интервале температур.
Если бы температура превысила 100 °С, то на Земле не стало бы рек, морей и океанов, не было бы воды вообще. Вся вода превратилась бы в пар. При понижении температуры на несколько десятков градусов моря и океаны превратились бы в громадные ледники .
При смене времен года на средних широтах изменение температуры на 20—30 °С меняет весь облик планеты. С наступлением весны начинается пробуждение природы. Леса одеваются листвой, зеленеют луга. Зимой же жизнь растений замирает. Толстый слой снега покрывает землю.
Еще более узкие интервалы температур необходимы для поддержания жизни теплокровных животных. Температура животных и человека поддерживается внутренними механизмами терморегуляции на строго определенном уровне. Достаточно температуре повыситься на несколько десятых градуса, как мы уже чувствуем себя нездоровыми. Изменение же температуры на несколько градусов ведет к гибели организмов.
Поэтому неудивительно, что тепловые явления привлекали внимание людей с древнейших времен. Умение добывать и поддерживать огонь сделало человека относительно независимым от колебаний температуры окружающей среды. Это было одним из величайших открытий человечества. Роль огня от-ражена в поэтическом древнегреческом мифе о Прометее. Прометей похитил огонь с Олимпа и передал его людям. За это он был прикован Зевсом к скале и обречен на многолетние му-чения.
Свойства тел и температура
Почти все свойства тел зависят от температуры.
Так, при нагревании и охлаждении меняются размеры твердых тел и объемы жидкостей. Значительно меняются при нагревании или охлаждении обычные механические свойства тел, например упругость. Кусок резиновой трубки не пострадает, если при комнатной температуре ударить по нему молотком. Но при сильном охлаждении резина становится хрупкой, как стекло, и от легкого удара резиновая трубка разбивается на мелкие кусочки. Лишь после нагревания резина вновь обретает прежние свойства.
Кроме механических свойств, при изменении температуры меняются и другие свойства тел: сопротивление электриче- скому току, магнитные свойства, оптические и пр. Так, если сильно нагреть постоянный магнит, то он перестанет притягивать железные предметы.
Тепловые процессы и строение вещества
Течение тепловых процессов непосредственно связано со строением вещества, его внутренней структурой. Например, тот факт, что нагревание парафина на несколько десятков градусов делает его жидким, а нагревание железного стержня на столько же градусов заметным образом на него не влияет (он только начинает обжигать пальцы), несомненно связан с тем, что внутреннее строение парафина и железа различно. Поэтому тепловые явления можно использовать для выяснения структуры вещества. И наоборот, определенные представления о строении вещества способны пролить свет на физическую сущность тепловых явлений, дать им глубокое и наглядное истолкование.
Тепловые явления в технике
Очень важно, что открытие законов, которым подчиняются тепловые явления, позволяет с максимальной пользой применять эти явления на практике и в технике. Современные тепловые двигатели, холодильные установки, установки для сжижения газов и многие другие устройства конструируют на основе этих законов.
<< | >>
Источник: Г.Я.Мякишев, А.3.Синяков. ФИЗИКАМОЛЕКУЛЯРНАЯ ФИЗИКА ТЕРМОДИНАМИКА10. 2010

Еще по теме § 1.2. ТЕПЛОВЫЕ ЯВЛЕНИЯ:

  1. § 1.3. КРАТКИЙ ОЧЕРК РАЗВИТИЯ ПРЕДСТАВЛЕНИЙ О ПРИРОДЕ ТЕПЛОВЫХ ЯВЛЕНИЙ
  2. Многие явления и процессы глобализма опознаются как декадентские, типологически близкие явлениям упадка культуры
  3. 18.2. Тепловой баланс
  4. СПОСОБЫ ТЕПЛОВОЙ КУЛИНАРНОЙ ОБРАБОТКИ
  5. Теплообменники с тепловыми трубами
  6. § 5.11. ТЕПЛОВЫЕ ДВИГАТЕЛИ
  7. 2.5. Изменения при тепловой обработке
  8. Фатальна ли тепловая смерть?
  9. Тепловой (солнечный) удар.
  10. 1.5. Изменения при тепловой обработке
  11. 3.1.5 Тепловое подобие
  12. §5.12. МАКСИМАЛЬНЫЙ КПД ТЕПЛОВЫХ ДВИГАТЕЛЕЙ
  13. §9.1. ТЕПЛОВОЕ РАСШИРЕНИЕ ТЕЛ
  14. Общие принципы определения тепловых потерь
  15. 2.3.4. Исследование тепловых характеристик теплоутилизаторов к котлам малой теплопроизводительности
  16. § 3.2. ТЕМПЕРАТУРА. ТЕПЛОВОЕ РАВНОВЕСИЕ
  17. § 9.3. ТЕПЛОВОЕ ОБЪЕМНОЕ РАСШИРЕНИЕ
  18. Тепловые расходомеры