Як збільшується обсяг при нагріванні

Прочитайте в підручнику з фізики, як влаштовані речовини, що мають різне агрегатний стан. Як відомо, одне агрегатний стан речовини відрізняється від іншого явними зовнішніми відмінностями, наприклад, такими, як твердість, плинність, маса або об`єм. Якщо ж поглянути всередину кожного з видів речовин, можна помітити, що різниця виражається в міжатомних або межмолекулярном відстанях.

Зверніть увагу, що маса певного об`єму газу завжди менше маси такого ж об`єму рідини, а та, в свою чергу, завжди нижче маси твердого тіла. Це говорить про те, що кількість частинок речовини, що вміщується на одиничний об`єм, у газів набагато менше, ніж у рідин, і ще менше, ніж у твердих тіл. Інакше, можна сказати, що концентрація частинок більш твердих речовин завжди більше, ніж у менш твердих, зокрема, у рідких або газоподібних. Значить, тверді тіла мають в своїй структурі більш щільну упаковку атомів, що означає меншу відстань між частинками, ніж, скажімо, у рідин або газів.

Згадайте, що відбувається з металами, коли їх нагрівають. Вони розплавляються і набувають властивість плинності. Тобто метали стають рідинами. Якщо провести експеримент, то можна помітити, що при розплавленні обсяг металевого речовини збільшується. Згадайте також, що відбувається з водою при нагріванні і наступному кипінні. Вода перетворюється в пар, який представляє собою газоподібний стан води. Відомо, що обсяг пара набагато вище обсягу первісної рідини. Таким чином, при нагріванні тіл міжатомна або межмолекулярное відстань збільшується, що підтверджується дослідами.

Визначте поняття температури в контексті внутримолекулярного будови речовини. Як відомо, температура тіла всього лише характеризує величину середньої кінетичної енергії руху молекул або атомів. Таким чином, чим вище температура, тим більше рухливі частки тіла.

Намалюйте на аркуші паперу кристалічну решітку якогось довільного тіла у вигляді дев`яти точок, що зображують атоми. Уявіть собі, що дані атоми коливаються навколо свого рівноважного положення. Коливання атомів і призводять до утворення певних міжатомних відстаней. Величина ж даних інтервалів визначається амплітудою коливань атомів. Таким чином, чим вище температура тіла, тим більше амплітуда даних коливань, що призводить до збільшення інтервалів між молекулами або атомами речовини і збільшення, відповідно, макроскопічного обсягу.