Книга «Молекулярная физика и теплота» является второй книгой из серии «Физика для начинающих». В серию будут включены следующие книги: «Механика без формул», «Молекулярная физика и теплота», «Электричество и магнетизм», «Оптика. Строения вещества. Ядерная физика». Отличительной особенностью этих книг является системное изложение законов физики (школьной программы), но только без формул. Поэтому главное внимание уделено физической сути явлений. В книге «Молекулярная физика и теплота» рассмотрены вопросы молекулярного и атомного строения вещества, молекулярно-кинетическая теория вещества, законы идеального газа, основы термодинамики, работа тепловых машин, свойства жидкостей и твердых тел. Книги этой серии могут быть использованы школьниками младших, средних и старших классов средней школы, а также могут быть полезны любителям физики.
Научно-популярная литература / Образование и наука18+Вера Максимова
Молекулярная физика и теплота
Молекулярная физика
Развитие представлений о строении тел
Из чего состоят окружающие нас предметы, всегда волновал передовые умы человечества. Свои представления из чего состоят предметы, имелись в Древнем Китае, Древней Индии и других центрах мировой цивилизации. Но особенно больших успехов достигли философы Древней Греции. Венцом учения о строении предметов – вещества, являются воззрения Демокрита (ок.460 г. до н. э. – ок. 370 г. до н. э.) рисунок 1. Он считал, что все, что нас окружает, состоит из атомов, а между ними находится пустота. Каждый предмет состоит из атомов своего сорта или вида. Атом в переводе с греческого языка означает неделимый. После античного расцвета науки и культуры наступает почти полуторатысячелетний застой. Только в эпоху Возрождения наука получает мощный толчок в лице таких гигантов мысли, как Леонардо да Винчи (1452–1619 г.) рисунок 2, Николая Коперника (1473–1543 г.) рисунок 3, Галилео Галилей (1564–1642 г.), Джордано Бруно (1548–1600 г.) рисунок 4, Николая Кузанского (1401–1464 г.), Тихо Браге (1546–1601 г.) и многих других. Но не все было так просто, главное безопасно в то время. Тихо Браге, датский астроном, экспериментально установив орбиты ряда планет, фактически пришел к выводу о
Рисунок 1. Демокрит (ок.460 г. до н. э. – ок. 370 г. до н. э.)
https://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/b/b9/Democritus2.jpg
Рисунок 2. Леонардо да Винчи (1452–1619 г.),
Рисунок 3. Николай Коперник (1473–1543 г.)
Галилео Галилей доказал, что планета Земля вращается вокруг своей оси при движении по орбите вокруг Солнца. Смена дня и ночи на Земле обусловлена вращением ее вокруг своей оси. Это тоже противоречило догматам церкви. За это инквизиция приговорила Галилея к пожизненному заточению в тюрьме.
Джордано Бруно, странствующий итальянский монах-ученый доказывал, что во Вселенной существуют системы подобные Солнечной. Что там есть планеты, на которых возможна тоже жизнь. Эта теория множества миров противоречила церковному учению, что жизнь Всевышний создал только на Земле. Джордано Бруно был приговорен инквизицией к сожжению за распространение ереси.
Леонарда де Винчи тайком от церкви препарировал человеческие труппы, чтобы изучить анатомию.
Только к 18 веку наука вышла из под контроля церкви. Наука получила новый импульс к развитию. Ученые вспомнили, и стали открыто говорить и развивать атомистические воззрения Демокрита о структуре окружающих предметов. В 19 – 20 веках под напором неопровержимых доказательств католическая церковь частично сняла обвинения с ряда ученых, но не осудила внеправовые действия инквизиции.
Основные положения молекулярно-кинетической теории вещества, в основном, газов были сформулированы великим русским ученым М.В.
Рисунок 4. Джордано Бруно (1548–1600 г.). Общественное достояние, https://commons.wikimedia.org/w/index.php?curid=52557
Великим русским ученым Ломоносовым (1711–1765 г.) рисунок 5, впервые сформулированы основы молекулярно-кинетической теории. В современной форме основы молекулярно-кинетической теории (МКТ) формулируются так.
1. Все вещества состоят из частиц (молекул, атомов), разделенных промежутками.
Доказательства:
– фотографии атомов и молекул, сделанные с помощью электронного микроскопа;
– возможность механического дробления вещества, растворение вещества в воде, диффузия, сжатие и расширение газов.
2. Частицы всех веществ беспорядочно и хаотично движутся.
Доказательства:
– диффузия – явление взаимного проникновения частиц одного вещества между частицами другого вещества вследствие их теплового движения.