Тепловое движение молекул. Внутренняя энергия
5
частотой. Таким образом, по мере усиления колебаний молекул они совершают колебательные движения вокруг своих положений с большей амплитудой. В результате расстояние между частицами увеличивается, и происходит объемное расширение твердого тела. При охлаждении тела происходит обратный процесс: средняя кинетическая энергия теплового движения молекул уменьшается. В результате амплитуды колебательных движений молекул в твердых телах уменьшаются, и молекулы сближаются друг с другом (рис. 5.3). Причина теплового расширения жидкостей и газов заключается в том, что при повышении температуры увеличивается средняя кинетическая энергия их молекул, в результате чего они занимают больший объём.
Рис. 5.4. Расширение твёрдого тела
при нагревании и сжатие при
охлаждении.
•ПОДУМАЙ
•ОБСУДИ
•ПОДЕЛИСЬ
Почему трубы нефте- или газопроводов на некоторых участках прокладываются в форме буквы “П”, а не по прямой линии?

##### Тепловое расширение твердых тел

##### Принадлежности:

прибор линейного расширения, спиртовка (или свеча), зажигалка.
Конструкция прибора линейного расширения. Прибор состоит из трех стрелок разного цвета (белого, красного и синего), шкалы (каждое деление составляет 5°), двух опор (одна из опор снабжена крепежным винтом) и трех металлических стержней (стальных, медных и алюминиевых) одинаковой длины и толщины.

##### Ход работы:

1. Поместите один из стержней на опоре, закрепите один конец, а другим концом коснитесь соответствующей стрелки.
2. Зажгите спиртовку, нагрейте стержень в течение 1-2 минут и наблюдайте за движением стрелки.
3. Погасите спиртовку и продолжайте наблюдение еще 1-2 минуты.

##### Обсудите:
1. Как изменялось положение стрелки при нагревании и охлаждении металлического стержня?
2. Какой вывод вы сделали из эксперимента?

Зна-
ете ли
вы?
Одним из самых интересных и важных свойств воды является то, что, в отличие от всех других веществ, её твёрдое состояние (лёд) легче жидкого. В морозную погоду (то есть при температуре ниже 0°C) поверхность воды напрямую контактирует с воздухом. Поскольку воздух очень холодный, тепло начинает
уходить сначала с поверхности. Отдавая тепло воздуху, поверхность воды охлаждается и при достижении 0°C начинает замерзать, покрываясь слоем льда. Этот лёд выполняет роль изоляции, препятствуя полному замерзанию водоёмов и тем самым спасая живые организмы от гибели. Кроме того, установлено, что наибольшая плотность воды наблюдается при температуре +4°C. Это свойство воды имеет жизненно важное значение: вода с температурой +4°C, обладая наибольшей плотностью, опускается на дно. Благодаря этому в морях и озёрах, покрытых льдом, на дне сохраняется жидкая вода с температурой +4°C — оптимальной для жизни. Даже зимой под толщей льда в реках и озёрах температура остаётся постоянной, т.е, +4°C, что создаёт благоприятные условия для жизни водных организмов.