БИЛИМ БУЛАГЫ

Физика: Основные формы материи

Материя - это все то, что существует во Вселенной независимо от нас, что мы видим (небесные тела, животные, растения и др.), и что мы не видим (свет, радиоволны, магнитное излучение и др.).

Материя существует в форме вещества и поля (вода - вещество, радиоволны - поле).


Вещество

Вещество - это один из примеров материи. Все то, из чего состоят физические тела, то есть окружающие нас предметы, называется веществом. Железо, медь, резина, вода - все это различные вещества.
Вещества.jpg
Вещества.jpg

Вода - вещество, капля воды - физическое тело, алюминий - вещество, алюминиевая кружка - физическое тело.

Можно измерить удельный вес и плотность исследуемого вещества, его упругость и твёрдость, электропроводность и магнитные свойства, прозрачность, теплоёмкость и т.д.

Вещество может находиться в трех состояниях: газ, жидкость, твердые тела.


Плотность вещества

Конвекция.jpg
Конвекция.jpg

Каждое вещество занимает некоторый объём. И может оказаться, что объёмы двух тел равны, а их массы различны. В этом случае говорят, что плотности этих веществ различны.

Если рассмотреть кусок железа, масса которого равна 1 кг и кусок дерева, масса которого равна 1 кг, то можно сделать выводы, что объём дерева больше, чем объём куска железа, так как плотность дерева меньше, чем плотность железа (молекулы прилегают не так плотно друг к другу).

В различных состояниях плотность вещества различна. Например, плотность расплавленного железа меньше плотности твёрдого железа.

Самое плотное твердое вещество осмий- 22600 кг/м3. Самая плотная жидкость - ртуть (13600 кг/м3). Но самое плотное вещество не находится на Земле. Например, в космосе плотность белого карлика Сириуса Б (звезда) так велика, что масса спичечного коробка из этого вещества была бы равна 127 тоннам.

Вода, лёд и водяной пар – это три состояния одного вещества. Разные агрегатные состояния одного и того же вещества имеют разные плотности. Это связано с внутренним строением веществ, взаимным расположением молекул в них.

Плотность вещества зависит от температуры, при повышении температуры обычно плотность снижается. Это связано с термическим расширением, когда при неизменной массе увеличивается объём.


Твердые тела

Мы живем на поверхности твердого тела – земного шара, в сооружениях, построенных из твердых тел. Наше тело, хотя и содержит 65% воды, тоже твердое. Знать свойства твердых тел жизненно необходимо.

Свойства твердых тел

  • Твердые тела сохраняют свою форму и объем.
  • В твердых телах расстояния между молекулами равно размерам молекул, поэтому твердые тела сохраняют форму.
  • Молекулы расположены в определенном порядке, называемом кристаллическая решетка, поэтому в обычных условиях твердые тела сохраняют свой объём.
Все твёрдые тела делятся на кристаллические и аморфные.

Современная промышленность не может обойтись без самых разнообразных кристаллов. Они используются в часах, транзисторных приёмниках, вычислительных машинах, лазерах и многом другом. Великая лаборатория-природа - уже не может удовлетворить спрос развивающейся техники: на специальных фабриках выращивают искусственные кристаллы, учёные создают твёрдые тела с заданными механическими, магнитными, электрическими и другими свойствами.

И если, вы хотите почувствовать себя в роли Природы, то есть вырастить кристаллы дома, то можете воспользоваться следующей информацией:

Выращивание кристаллов у себя дома: https://sites.google.com/site/crystallsgrowing/home/articles/main_article


Жидкие кристаллы

Это вещества, обладающие одновременно свойствами как жидкостей, так и кристаллов. На основе жидких кристаллов созданы измерители давления, детекторы ультразвука. Но самая многообещающая область применения жидкокристаллических веществ - информационная техника. От первых индикаторов, знакомых всем по электронным часам, до современных телевизоров с жидкокристаллическим экраном. Такие телевизоры дают изображение весьма высокого качества, потребляя меньшее количество энергии.


Жидкости

Жидкость растекается и неспособна сохранять свою форму, она принимает форму сосуда. Жидкости различаются своей текучестью. Пролитая вода быстро растекается тонким слоем, а мёд растекается медленно.

Свойства:

  • Жидкости легко меняют свою форму, но сохраняют объем
  • Молекулы в жидкостях расположены на расстояниях, равных размерам молекул, сохраняя так называемый ближний порядок. Жидкости сохраняют свой объем.
  • Молекулы непрерывно движутся, совершая перескоки, поэтому жидкости текут, принимая форму сосуда.

Смачивание — способность жидкости смачивать поверхность, на которую она попала.

Важно, с каким веществом соприкасается жидкость. Вода, например, не смачивает жирные поверхности. Если молекулы жидкости притягиваются друг к другу слабее, чем к молекулам твёрдого вещества, то жидкость смачивает твёрдое вещество (например, вода на чистой стеклянной поверхности).

Если молекулы жидкости сильнее притягиваются друг к другу, чем к молекулам твёрдого вещества, то жидкость не смачивает твёрдое вещество (например, вода на поверхности из парафина).

Смачивание.jpg
Смачивание.jpg

Жидкостям свойственно поверхностное натяжение. Почему иголка держится на поверхности воды? Из-за поверхностного натяжения молекулы воды образуют на её поверхности как бы эластичную плёнку, чтобы её порвать, необходимо приложить некоторую силу.

Если в воде растворить какое-либо вещество, то её поверхностное натяжение изменится. Поверхностное натяжение снижают средства для стирки белья или мытья посуды, когда их добавляют в воду, то вода лучше смачивает волокна ткани или грязную посуду. Например, водомерку на воде удерживает поверхностное натяжение.


Газы

Физическое поле

Гравитационное поле

Электрическое поле

Магнитное поле

Полезные ссылки

1. Термометр Галилея https://ru.wikipedia.org/wiki/Термометр_Галилея

2. Тепловая электростанция https://ru.wikipedia.org/wiki/Тепловая_электростанция

3. ТЭЦ Бишкекская ТЭЦ https://ru.wikipedia.org/wiki/Бишкекская_ТЭЦ

4. Список электростанций Киргизии https://ru.wikipedia.org/wiki/Список_электростанций_Киргизии

1. Что такое абсолютный ноль. Температура Вселенной. Документальный фильм https://www.youtube.com/watch?v=IiLnkppPLQg


Глоссарий

Тепловая энергия – одна из форм энергии, связанная с движением атомов, молекул или других частиц, из которых состоит тело.

Термометр - прибор для измерения температуры воздуха, почвы, воды и так далее. Существует несколько видов термометров: жидкостные; механические; электронные; оптические; газовые; инфракрасные.

Двигатель внутреннего сгорания — двигатель, в котором топливо сгорает непосредственно в рабочей камере (внутри) двигателя. ДВС преобразует тепловую энергию от сгорания топлива в механическую работу.

Коэффициент полезного действия (КПД) — характеристика эффективности системы (устройства, машины) в отношении преобразования или передачи энергии.


Библиография


Обо всём понемногу

1. Шкала Цельсия

2. Что такое шкала Фаренгейта?

3. Интересные факты о двигателях внутреннего сгорания. А знаете ли вы, что:

  • КПД в первых конструкциях паровой машины Уатта достигал всего 2,8%.
  • во время такта рабочий ход при сгорании рабочей смеси давление газов составляет 5-7 МПа, а температура 1500-2200°С.
  • в современных машинах коленчатый вал может совершать от 3000 до 8000 оборотов в минуту.
  • кроме двигателя внутреннего сгорания, который работает по четырехтактной схеме, есть и двухтактные двигатели, но они не нашли широкого применения.
  • генераторный газ - газ, полученный превращением твердого топлива в газообразное. В качестве твердого топлива используются: уголь, торф, древесина.
  • немецкий изобретатель Отто, построил в 1878 г. первый четырехтактный двигатель внутреннего сгорания. КПД такого двигателя достигал 22%, что превосходило значения, полученные при использовании двигателей всех предшествующих типов.
А Вы знали?

1. Как перевести градусы цельсия в фаренгейты

2. Полезные советы:

Полезный совет флешка.png

Если не хотите долго ждать охлаждения напитков в холодильнике, то просто оберните бутылку влажной салфеткой или полотенцем, и уберите в морозильник.

3. Способы передачи тепла в пословицах.
  • За горячее железо не хватайся. Затем кузнец клещи кует, чтоб рук не ожечь. (теплопроводность)
  • Наша изба неравного тепла. На печи тепло, на полу холодно. (конвекция)
  • Красное солнышко на белом свете черную землю греет. (излучение)


4. Опыты
Возьмите в руку медный провод небольшой длины и нагрейте свободный конец. Вскоре Вы ощутите тепло. Это и есть теплопередача. Нагретый участок проволоки передает тепло холодным участкам. Поднесите горящую свечу в открытой форточке. Наверху форточки огонек отклоняется наружу - уходит теплый воздух. Внизу - отклоняется вовнутрь - внутрь течет холодный наружный воздух. Это конвекция.


5. Эксперимент (конвекция).
  • Демонстрация горения свечи, которую частично накрывают стеклянным цилиндром без дна (внизу оставляют свободное пространство) и прекращение горения свечи при полном опускании стеклянного цилиндра.
  • На столе два стакана с горячей водой, один стоит на льду, а на крышке другого лежит лед. Можно наблюдать, в каком стакане вода остынет быстрее (конвекция в жидкостях). И чтобы кипяток быстрее остыл, мы ложечкой размешиваем (вынужденная конвекция)


6. Hi-Tech Вести высоких технологий, науки и техники


7. Физика города: 23 простых способа экономии энергии в быту https://www.m24.ru/articles/ehlektroehnergiya/28052015/74772

Стихотворение

Про теплоту начнем рассказ

Всё вспомним, обобщим сейчас

Энергия работа до кипения.

Чтоб лени наблюдалось испарение

Мозги не доведём мы до плавления,

Их тренируем до изнеможения.

В учении проявляем мы старание,

Идей научных видя обоняние!

Задачу мы любую одолеем,

И другу подсобить всегда сумеем.

Историю науки изучаем

И Ломоносова великим почитаем,

И проявляем мы себя в труде

Как двигатель с высоким КПД!

Но как же жизнь бывает непроста

С той дамой, что зовётся Теплота!

Кроссворд
  • Кроссворд физика.png
  • По горизонтали.png
  • По вертикали.png
  • Кроссворд ответ.png