1. Сау адамның абсолют температурасы қандай болады? 2. Мұздың еру температурасын абсолют шкалада анықтаңдар. 3. Дененің температурасы 15°С-ден 75°С-ге оссе, оның құрамындағы…

Түсіндім! Төмендегі жауаптар 8-сынып деңгейінде түсінікті түрде, орындау қадамдарымен берілген.

1. Сауы адамның абсалют температурасы қандай болады?

• Нормальды дене температурасы шамамен 37°C.
• Абсолют температураны Кельвин шкаласында табу формуласы: T(K) = T(°C) + 273.15.
• Сондықтан: 37 + 273.15 = 310.15 K.
• Қысқаша: примерно 310 K (310.15 K нақты мәні).

2. Мұздың еру температурасын абсолют шкалада анықтаңдар.

• Мұздың еру температурасы 0°C.
• Кельвинге аудару: 0 + 273.15 = 273.15 K.
• Қысқаша: 273.15 K (әдетте 273.15 K деп алынады).

3. Дененің температурасы 15°C-ден 75°C-ге өссе, оның құрамындағы бөлшектердің орташа кинетикалық энергиясы қаншаға артады? Неге?

• Орташа кинетикалық энергияның трансляциялық бөлігі температураға пропорционал: KE ∝ T (молекулалар қозғалысының орташа энергиясы температурамен байланысты).
• Зерттеу үшін екі жол: a) Бір молекулаға арналған энергия өзгерісі: ΔE_per_molecule = (3/2) k_B ΔT. b) Бір молекула үшін температураларды Кельвинге айналғандағы ΔT: T1 = 15°C = 288.15 K, T2 = 75°C = 348.15 K, сонда ΔT = 60 K.
  • Физикалық есептеулер:
    • ΔE_per_molecule = (3/2) k_B ΔT ≈ 1.5 · (1.38065×10^-23 Дж/К) · 60 К ≈ 1.24×10^-21 Дж/молекула. c) Егер есепті молекулалар санына көбейтсек:
  • Мольдік өзгеріс: ΔE_per_mole = (3/2) R ΔT, мұнда R = 8.314 Дж/(моль·К).
  • ΔE_per_mole ≈ 1.5 · 8.314 · 60 ≈ 748 Дж/моль.
• Қысқаша: орташа кинетикалық энергия температураныңabsolute мәнімен өседі. ΔT = 60 K болса, бір молекула үшін ~1.24×10^-21 Дж, бір молекулаға шаққанда; бір молекулаға емес, әр молекулаға орташа энергияның өзгерісі ~748 Дж/моль.

4. Жабық ыдыстағы газдың температурасы 100°C-дан 0°C-ге дейін төмендесе. Газдың қысымы қалай және неше есе өзгереді?

• Категория: көлем тұрақты болса (қуысы тығыз, түтікше), газ заңы: P ∝ T (V= const, n=const).
• Термодинамикалық температуралар: T1 = 100°C = 373.15 K; T2 = 0°C = 273.15 K.
• Қысымның өзгеруі: P2 = P1 · (T2/T1) = P1 · (273.15 / 373.15) ≈ P1 · 0.732.
• Сондықтан қысым шамамен 0.732 есе азаяды (яғни ~27.0% төмендейді). Қысымның жаңа мәні P2 ≈ 0.732 P1.

Ескерту: Сұраудағы 4-ші сұрақта температура екі рет 100°C ретінде жазылған. Егер нақты басқа жағдай (мысалы 100°C-тан 200°C-қа дейін) берілсе, есеп сол температуралармен қайталанады. Мен жоғарыда 100°C → 0°C сценариясын ала отырып шешімдерді көрсеттік. Қажет болса нақты мәнді айтыңыз, мен қайта есептеймін.

5. Қатты сутектің балқу температурасы 250°C, ал қайнау температурасы −253°C. Үш орынды санға дейінгі долдікпен осы температуралардың абсолют мондерін табыңдар.

• Абсолют температураны Kelvin-ге айнару: T(K) = T(°C) + 273.15.
• Балқу температурасы: 250°C → 250 + 273.15 = 523.15 K.
• Қайнау температурасы: −253°C → −253 + 273.15 = 20.15 K.
• Егер үш орынды санға дейін жазсақ:
  • Балқу: 523.150 K
  • Қайнау: 20.150 K

Қорытынды:

• 1. Сау адамның абсольют температурасы ≈ 310.15 K.
• 2. Мұздың еру температурасы абсольют шкаласында ≈ 273.15 K.
• 3. 15°C→75°C өсу кезінде бөлшектердің орташа кинетикалық энергиясы ΔE_per_molecule ≈ 1.24×10^-21 Дж/молекула, ал мольдік өзгеріс ≈ 748 Дж/моль.
• 4. Егәрлі жағдайда (V тұрақты) P2 ≈ 0.732 P1, яғни қысым ~27% төмендейді.
• 5. Абсолют температуралары: балқу 523.150 K, қайнау 20.150 K.