Физика (курс для начинающих). Антон Рихванов
Читать онлайн книгу.
вроде игры «если не можешь заставить двигаться предмет целиком, то заставь двигаться хотя бы его атомы». Удары молота о металлический куб не смогли сдвинуть этот куб, однако они заставили двигаться атомы этого куба, как раз в том месте, куда мы наносили удары. И чем больше раз мы будем бить по кубу, тем сильнее бы он нагреется.
Другой пример: если мы будем тереть рукой о тяжелый дубовый стол, то мы не сможем сдвинуть это стол. Однако в том месте, где мы тёрли, стол будет теплым и, возможно, даже горячим. Атомы стола в этом месте начнут дрожать («вибрировать»), и чем сильнее мы будем тереть, тем сильнее эти вибрации будут распространяться на другие атомы.
Надо сказать, что эти «вибрации» легко переходят от одного атома к другому, но если мы перестаём тереть, то оставшиеся вибрации честно разделяются между всеми атомами, пока полностью не исчезнут.
Запомните, теплота возникает тогда, когда невозможна работа. И наоборот, если возможно работа, но незачем возникать теплоте. Посмотрите, как гармонично всё в природе продумано. Честно говоря, между теплотой и работой есть связь, но об этом в следующих главах.
Теплота и работа два основных вида движения, то есть энергии. Количество энергии принято измерять в джóулях (один джоуль) подобно тому, как вес предметов измеряют в килограммах или длину в сантиметрах. Название единицы измерения дали в честь прекрасного английского физика Джеймса Джóуля, жившего в 19 веке и занимавшегося вопросами энергии, теплоты и работы. Так как работа и теплота это виды движения (энергии), то они точно так же измеряются в джоулях.
КОГДА ТЕПЛА СЛИШКОМ МНОГО. ТЕПЛОТА И РАЗРУШЕНИЕ
Как вы думаете, что произойдет с куском льда, если мы положим его на горячую металлическую пластину? Разумеется, лёд начнёт таять, то есть из твердого состояние перейдёт в жидкое. Однако если горячая пластина будет еще больше нагреваться, то жидкая вода превратиться в газ (водяной пар).
Мы сказали, что теплота это когда атомы какого-то материального предмета по каким-то причинам начали «вибрировать». Именно эти «вибрации» мы и называем теплота. Если вибраций слишком много, то мы называем это «жаром» или говорим, что предмет «горячий». Если же вибраций мало, то мы называем это «холодом», а сам предмет «холодным».
Если наша пластина была горячей, значит атомы пластины «вибрировали». Когда мы положили на пластину кусок льда, то вибрации начали передаваться льду. Это значит, что теперь уже атомы льда начали вибрировать. В итоге лёд растаял. Но это не объясняет, почему так случилось. Чтобы понять это, вернёмся опять к твердому, жидкому и газообразному состоянию веществ.
Приведём такую аналогию. Представьте себе, что атомы в любом материальном предмете это армия солдат, построенных в фалангу. Что же такое фаланга? Представьте себе, что солдаты выстроились в линию (плечом к плечу). Такое построение называется ряд. Позади первого ряда построим ещё один ряд – теперь уже второй. Он будет