пятница, 24 сентября 2010 г.

За границами учебника. Теплоемкость.

8 класс, мы с Вами познакомились с такой величиной как теплоемкость. Теплоемкость – это величина, характеризующая одно из тепловых свойств тела. Она показывает, какое количество теплоты нужно подвести к телу или отвести от него, чтобы изменить его температуру на один градус. Отнесенную к единице массы, ее называют удельной темлоемкостью. Все это Вам знакомо. Но причем тут слово «емкость»? Ведь им обычно пользуются, когда говорят об объеме какого-нибудь сосуда, точнее – о его вместимости.
Термин «теплоемкость» появился в физике более 200 лет назад, во второй половине XVIII века, и он остался в физике как память о тех кажущихся теперь странными представлениях о холоде, тепле, температуре, которые существовали тогда в науке.

Начиная с XVII века, в физике шла борьба двух представлений о природе теплоты. Борьба эта закончилась сравнительно недавно – в середине прошлого столетия; в результате одна из теорий теплоты была отброшена полностью, вторая восторжествовала лишь частично.
Первая теория (точнее было бы сказать гипотеза) состояла в том, что теплота – это особое вещество, способное вникать в любое тело. Чем больше этого вещества в теле, тем выше его температура. Опытным фактором, на котором основывалось это представление, служило то, что при контакте двух по-разному нагретых тел более теплое из них охлаждается, а более холодное из них нагревается. Дело, в самом деле, выглядит так, как будто бы нечто переливается из более теплого тела в более холодное. Это нечто, своего рода тепловое вещество, называли по-разному, но чаще всего теплородом. Считалось, что всякое тело представляет собой смесь вещества самого тела с теплородом, а температура, измеряемая термометром, характеризует концентрацию теплорода в теле. Слово «температура» по латыни как раз и означает смесь. Бронза, например, называлась температурой (смесью) меди и олова.
Вторая теория (гипотеза), впервые предложенная в начале XVII века, английским ученым Бэконом, утверждала, что теплота – это движение малых частиц внутри тела (молекул, атомов, или, как тогда говорили, нечувствительных частиц). Эта гипотеза тоже основывалась на опытных наблюдениях, показывающих, например, что движением можно вызвать нагревание. У этой теории было много сторонников, и даже очень знаменитых –Декарт, Бойль, Гук, Ломоносов.

Обе теории при всем их различии имели и кое-что общее. И та, и другая сходилась на том, что теплота – это нечто, содержащиеся в теле. По первой гипотезе, в теле содержится теплород, по второй – частицы с их «живой» силой (так тогда называли кинетическую энергию).
Чем же закончился спор о природе теплоты? Работы, связанные с теплоемкостью, да и другие тепловые исследования XVIII века спора решить не могли. Понадобились эксперименты, которые показали, что температура тепла может повышаться и без подвода теплоты – за счет механической работы. Понадобилось получить и более подробные сведения об атомах и молекулах, которых «подозревали» в причастности к теплоте. Все это было сделано в XIX веке. В результате выяснилось, что теория теплорода не имеет никакого отношения к действительности и что теплота действительно связана с движением частиц внутри тел, но не так, как это себе представляли раньше. То, что «содержится» внутри тел, - это не теплота, а внутренняя энергия. Теплота же – это энергия беспорядочного движения частиц тела, передаваемая (например, при контакте) другому телу, или телам.

Адреса картинок: ushakov.academic.ru, news.bbc.co.uk, www.calend.ru, biography.yaxy.ru

Комментариев нет:

Отправить комментарий