Топлинно движение

Градивни частици

1. От какво са изградени веществата според молекулно-кинетичната теория?

   • От частици (атоми и молекули) в непрекъснато движение
   • От непрекъсната материя без частици
   • От неподвижни частици
   • Само от електрони

   Отговор: От частици (атоми и молекули) в непрекъснато движение

   Всички вещества са изградени от частици, които се движат непрекъснато и хаотично и взаимодействат помежду си.

2. Как се нарича най-малката частица на веществото, която запазва химичните му свойства?

   • Кристал
   • Капка
   • Прашинка
   • Молекула

   Отговор: Молекула

   Молекулата е най-малката частица на веществото, която има неговите химични свойства.

3. От какво са изградени молекулите?

   • От атоми
   • От клетки
   • От кристали
   • От капки

   Отговор: От атоми

   Молекулите се състоят от атоми, свързани помежду си.

4. Как се движат молекулите на газ?

   • Трептят около неподвижни точки
   • Подредено, в една посока
   • Изобщо не се движат
   • Хаотично, с големи скорости и почти свободно

   Отговор: Хаотично, с големи скорости и почти свободно

   В газа молекулите са далеч една от друга и се движат почти свободно между сблъсъците.

5. Как са подредени частиците в кристалните твърди тела?

   • В правилна кристална решетка
   • Напълно безразборно и далеч една от друга
   • Само по повърхността на тялото
   • В отделни капки

   Отговор: В правилна кристална решетка

   В кристалите частиците са подредени закономерно в пространството и образуват кристална решетка.

6. Защо газът заема целия обем на съда, в който е поставен?

   • Молекулите му са най-големи
   • Молекулите му са неподвижни
   • Молекулите му почти не се привличат и се движат свободно
   • Стените на съда го привличат

   Отговор: Молекулите му почти не се привличат и се движат свободно

   Силите на привличане между молекулите на газа са много слаби и те се разпръсват из целия съд.

7. Как се изменя скоростта на частиците на тяло при нагряване?

   • Намалява
   • Нараства
   • Не се изменя
   • Частиците спират

   Отговор: Нараства

   При нагряване топлинното движение става по-интензивно, частиците се движат по-бързо.

8. Защо течностите запазват обема си, но приемат формата на съда?

   • Частиците са много далеч една от друга
   • Частиците са неподвижни
   • Частиците са близо една до друга, но могат да се преместват една спрямо друга
   • Между частиците няма никакви сили

   Отговор: Частиците са близо една до друга, но могат да се преместват една спрямо друга

   Силите на привличане задържат частиците близо (постоянен обем), но те прескачат от място на място, затова течността тече.

9. Какви сили действат между частиците на веществото?

   • Само сили на привличане
   • Само сили на отблъскване
   • Никакви сили
   • Сили на привличане и на отблъскване

   Отговор: Сили на привличане и на отблъскване

   Между частиците действат едновременно сили на привличане и на отблъскване; кои преобладават, зависи от разстоянието.

10. Защо газовете лесно се свиват?

    • Молекулите на газа са по-малки от тези на течностите
    • Разстоянията между молекулите са много по-големи от размерите им
    • Молекулите на газа се смачкват
    • Газовете нямат маса

    Отговор: Разстоянията между молекулите са много по-големи от размерите им

    При свиване намаляват разстоянията между молекулите, а не самите молекули.

11. Как се движат частиците в твърдите тела?

    • Летят свободно из целия съд
    • Изобщо не се движат
    • Движат се само по повърхността
    • Трептят около определени равновесни положения

    Отговор: Трептят около определени равновесни положения

    Силите на взаимодействие задържат частиците на местата им, но те непрекъснато трептят около тях.

12. Защо при заваряване две метални части се сливат в една?

    • Металът изгаря
    • Разтопените частици се доближават достатъчно, за да действат силите на привличане
    • Електродът залепва частите
    • Металът става магнитен

    Отговор: Разтопените частици се доближават достатъчно, за да действат силите на привличане

    При разтопяване частиците на двете части се доближават на много малки разстояния и започват да се привличат.

13. В кое състояние силите на привличане между частиците са най-големи?

    • В газообразно състояние
    • В твърдо състояние
    • Еднакви са във всички състояния
    • В течно състояние

    Отговор: В твърдо състояние

    Затова твърдите тела запазват и формата, и обема си.

14. Защо двете части на счупена чаша не се слепват, когато ги притиснем една към друга?

    • Между частиците на стъклото има само сили на отблъскване
    • Силите на привличане действат само на много малки разстояния, които не можем да постигнем
    • Стъклото няма частици
    • Силите на привличане действат само в течностите

    Отговор: Силите на привличане действат само на много малки разстояния, които не можем да постигнем

    Повърхностите на счупеното не прилягат идеално и разстоянието между повечето частици остава много по-голямо от това, на което действат силите на привличане.

15. Защо обемът на тялото обикновено се увеличава при нагряване?

    • Частиците стават по-големи
    • Появяват се нови частици
    • Частиците се движат по-интензивно и средните разстояния между тях растат
    • Тялото поглъща въздух

    Отговор: Частиците се движат по-интензивно и средните разстояния между тях растат

    При нагряване частиците се движат по-бързо, отдалечават се средно една от друга и тялото се разширява.

Дифузия и Браун

1. Какво е дифузия?

   • Самопроизволно проникване на частиците на едно вещество между частиците на друго
   • Разширение на тяло при нагряване
   • Преминаване от течно в газообразно състояние
   • Смесване само при разбъркване

   Отговор: Самопроизволно проникване на частиците на едно вещество между частиците на друго

   Дифузията се дължи на топлинното движение на частиците.

2. Защо миризмата на парфюм се усеща в цялата стая?

   • Поради кондензация
   • Поради топене
   • Поради дифузия
   • Поради триене

   Отговор: Поради дифузия

   Молекулите на парфюма се движат хаотично и проникват между молекулите на въздуха в цялата стая.

3. Какво става със захарта, пусната в чай, ако не разбъркваме?

   • Остава на дъното завинаги
   • Постепенно се разпределя в целия чай
   • Изчезва
   • Изплува на повърхността

   Отговор: Постепенно се разпределя в целия чай

   Поради дифузия частиците на захарта бавно проникват между частиците на водата в целия обем.

4. В кое състояние дифузията протича най-бързо при еднаква температура?

   • В течно
   • В твърдо
   • В газообразно
   • Еднакво бързо във всички

   Отговор: В газообразно

   В газовете частиците са най-подвижни и разстоянията между тях са най-големи.

5. Кой учен пръв наблюдава хаотичното движение на прашинки от цветен прашец във вода?

   • Робърт Браун
   • Исак Нютон
   • Блез Паскал
   • Уилям Томсън

   Отговор: Робърт Браун

   Движението е описано от английския ботаник Робърт Браун (1827 г.) и носи неговото име.

6. Защо дифузията в течностите е по-бавна, отколкото в газовете?

   • Течностите са по-студени
   • Частиците на течностите са неподвижни
   • Течностите нямат частици
   • Частиците са по-близо една до друга и по-често се сблъскват

   Отговор: Частиците са по-близо една до друга и по-често се сблъскват

   В течностите частиците са плътно една до друга и пречат на движението си, затова проникването е по-бавно.

7. Как влияе температурата на скоростта на дифузията?

   • При по-висока температура е по-бавна
   • Не влияе
   • При нагряване дифузията спира
   • При по-висока температура дифузията е по-бърза

   Отговор: При по-висока температура дифузията е по-бърза

   С повишаване на температурата частиците се движат по-бързо.

8. Кое е пример за дифузия в течност?

   • Капка мастило оцветява водата в чаша без разбъркване
   • Ледът се топи на слънце
   • Водата кипи в тенджера
   • Росата се появява сутрин

   Отговор: Капка мастило оцветява водата в чаша без разбъркване

   Частиците на мастилото сами проникват между водните молекули и водата постепенно се оцветява.

9. Кой процес в организма се дължи на дифузия?

   • Кислородът преминава от белите дробове в кръвта
   • Костите растат
   • Сърцето бие
   • Мускулите се свиват

   Отговор: Кислородът преминава от белите дробове в кръвта

   Кислородът дифундира от алвеолите, където концентрацията му е по-голяма, към кръвта.

10. Какво е Брауново движение?

    • Подредено движение на молекулите в една посока
    • Движение на планетите около Слънцето
    • Течение на реките
    • Хаотично движение на малки частици в течност или газ от ударите на молекулите

    Отговор: Хаотично движение на малки частици в течност или газ от ударите на молекулите

    Молекулите удрят частицата от всички страни неравномерно и тя се мести хаотично.

11. Кое е пример за дифузия в твърди тела?

    • Захарта се разтваря в чай
    • Миризмата на хляб се разнася в кухнята
    • Плочки от злато и олово, притиснати години, проникват една в друга
    • Мастилото оцветява водата

    Отговор: Плочки от злато и олово, притиснати години, проникват една в друга

    В твърдите тела дифузията е много бавна, но при дълъг контакт частиците все пак проникват една в друга.

12. Какво доказва Брауновото движение?

    • Че частиците в течността са неподвижни
    • Че течността се върти
    • Че молекулите на течността се движат непрекъснато и хаотично
    • Че прашинките са живи

    Отговор: Че молекулите на течността се движат непрекъснато и хаотично

    Хаотичното движение на прашинките се дължи на неуравновесените удари на невидимите движещи се молекули.

13. Защо Брауновото движение е по-забележимо при по-малки частици?

    • По-малките частици са по-тежки
    • По-малките частици се привличат от стените на съда
    • Ударите на молекулите от различни страни по-трудно се уравновесяват
    • При тях няма съпротивление

    Отговор: Ударите на молекулите от различни страни по-трудно се уравновесяват

    При голямо тяло ударите от всички страни почти се уравновесяват, а при малко тяло разликата е осезаема.

14. Защо Брауновото движение на прашинките никога не спира?

    • Прашинките имат собствен двигател
    • Молекулите на течността се движат непрекъснато и продължават да ги удрят
    • Течността постоянно се разбърква от съда
    • Прашинките се привличат от Земята

    Отговор: Молекулите на течността се движат непрекъснато и продължават да ги удрят

    Топлинното движение на молекулите е непрекъснато, затова и ударите им в прашинките не спират.

15. Кой учен обяснява теоретично Брауновото движение през 1905 г.?

    • Робърт Браун
    • Алберт Айнщайн
    • Исак Нютон
    • Майкъл Фарадей

    Отговор: Алберт Айнщайн

    През 1905 г. Айнщайн създава теорията на Брауновото движение, а по-късно Жан Перен я потвърждава с опити.

Температура

1. Какво характеризира температурата на тялото?

   • Количеството вещество в тялото
   • Степента на нагрятост на тялото
   • Масата на частиците
   • Налягането в тялото

   Отговор: Степента на нагрятост на тялото

   Температурата е свързана със средната кинетична енергия на хаотичното движение на частиците.

2. Как се нарича състоянието, при което две тела в контакт имат еднаква температура и топлообменът между тях е спрял?

   • Безразлично равновесие
   • Дифузия
   • Кипене
   • Топлинно равновесие

   Отговор: Топлинно равновесие

   Когато температурите се изравнят, топлината спира да преминава и телата са в топлинно равновесие.

3. Каква е нормалната температура на тялото на здрав човек?

   • Около 36,6 °C
   • Около 30 °C
   • Около 40 °C
   • Около 20 °C

   Отговор: Около 36,6 °C

   Нормалната телесна температура е около 36,6 °C.

4. С какъв уред се измерва температурата?

   • Термометър
   • Барометър
   • Динамометър
   • Калориметър

   Отговор: Термометър

   Термометърът показва собствената си температура, затова трябва да достигне топлинно равновесие с тялото.

5. На какво свойство се основава течният термометър?

   • Течността се изпарява при нагряване
   • Течността става по-тежка при нагряване
   • Течността се разширява при нагряване
   • Течността сменя цвета си

   Отговор: Течността се разширява при нагряване

   При нагряване течността в тръбичката се разширява и стълбчето се издига.

6. Кой учен предлага скалата, в която водата замръзва при 0° и кипи при 100°?

   • Уилям Келвин
   • Габриел Фаренхайт
   • Андерс Целзий
   • Галилео Галилей

   Отговор: Андерс Целзий

   Скалата е предложена от шведския астроном Андерс Целзий през XVIII век.

7. Чаша горещ чай е оставена в стая. Какво ще стане след дълго време?

   • Температурата на чая ще стане равна на тази в стаята
   • Чаят ще стане по-студен от стаята
   • Чаят ще остане горещ
   • Стаята ще се нагрее до началната температура на чая

   Отговор: Температурата на чая ще стане равна на тази в стаята

   Топлообменът продължава, докато температурите се изравнят, т.е. до топлинно равновесие.

8. В каква посока преминава топлината, когато горещо и студено тяло се допрат?

   • От по-топлото към по-студеното
   • От по-студеното към по-топлото
   • От по-голямото към по-малкото
   • Не преминава

   Отговор: От по-топлото към по-студеното

   Топлината сама преминава от тялото с по-висока температура към тялото с по-ниска, докато температурите се изравнят.

9. Защо в течните термометри се използват живак или оцветен спирт?

   • Защото не се разширяват
   • Защото са най-тежките течности
   • Защото са най-евтини
   • Защото се разширяват равномерно при нагряване

   Отговор: Защото се разширяват равномерно при нагряване

   Обемът им се изменя почти равномерно с температурата, затова скалата на термометъра е равномерна.

10. Метална и дървена лъжица са в една стая от седмица. На допир металната изглежда по-студена. Какви са температурите им?

    • Еднакви
    • Металната е по-студена
    • Дървената е по-студена
    • Зависи от масите им

    Отговор: Еднакви

    И двете са в топлинно равновесие със стаята. Металът изглежда по-студен, защото бързо отнема топлина от ръката.

11. Защо медицинският термометър се държи няколко минути под мишницата?

    • За да се зареди батерията му
    • За да се охлади тялото
    • За да се изпари живакът
    • За да се установи топлинно равновесие между термометъра и тялото

    Отговор: За да се установи топлинно равновесие между термометъра и тялото

    Термометърът показва собствената си температура, затова трябва да се изчака тя да стане равна на температурата на тялото.

12. Две тела с температури 20 °C и 60 °C се допират. Каква може да е общата им температура при топлинно равновесие?

    • По-ниска от 20 °C
    • Между 20 °C и 60 °C
    • По-висока от 60 °C
    • Точно 80 °C

    Отговор: Между 20 °C и 60 °C

    По-топлото тяло изстива, а по-студеното се затопля, затова крайната температура е между двете.

13. Какво става със средната кинетична енергия на молекулите на газ, ако абсолютната му температура се удвои?

    • Учетворява се
    • Удвоява се
    • Не се изменя
    • Намалява наполовина

    Отговор: Удвоява се

    Средната кинетична енергия на молекулите е право пропорционална на абсолютната температура T.

14. С какво е свързана температурата според молекулно-кинетичната теория?

    • С броя на частиците в тялото
    • Със средната кинетична енергия на хаотичното движение на частиците
    • С масата на тялото
    • Със скоростта на тялото като цяло

    Отговор: Със средната кинетична енергия на хаотичното движение на частиците

    Колкото по-бързо се движат частиците средно, толкова по-висока е температурата на тялото.

15. Защо термометърът трябва да е малък в сравнение с тялото, чиято температура мерим?

    • За да е по-евтин
    • За да се вижда по-добре
    • За да не промени забележимо температурата на тялото при топлообмена
    • За да не се счупи

    Отговор: За да не промени забележимо температурата на тялото при топлообмена

    Термометърът обменя топлина с тялото; ако е голям, ще промени температурата, която мерим.

Целзий и Келвин

1. При каква температура кипи водата при нормално атмосферно налягане?

   • 0 °C
   • 212 °C
   • 373 °C
   • 100 °C

   Отговор: 100 °C

   По скалата на Целзий 0 °C е топенето на леда, а 100 °C е кипенето на водата при нормално налягане.

2. Коя е единицата за абсолютна температура в SI?

   • градус Целзий (°C)
   • келвин (K)
   • джаул (J)
   • градус Фаренхайт (°F)

   Отговор: келвин (K)

   Абсолютната (термодинамичната) температура се измерва в келвини.

3. При каква температура замръзва водата при нормално атмосферно налягане?

   • −10 °C
   • 0 °C
   • 4 °C
   • 100 °C

   Отговор: 0 °C

   По скалата на Целзий 0 °C е температурата на замръзване на водата.

4. На колко градуса по Целзий приблизително отговаря абсолютната нула?

   • −273 °C
   • 0 °C
   • −100 °C
   • −373 °C

   Отговор: −273 °C

   Абсолютната нула е 0 K ≈ −273 °C (по-точно −273,15 °C).

5. На колко келвина отговаря 0 °C?

   • 0 K
   • 100 K
   • −273 K
   • 273 K

   Отговор: 273 K

   T = t + 273, затова 0 °C = 273 K.

6. Как се записва връзката между абсолютната температура T и температурата t по Целзий?

   • T = t − 273
   • T = 273 − t
   • T = t + 273
   • T = 273t

   Отговор: T = t + 273

   Абсолютната температура се получава, като към температурата по Целзий се прибавят 273.

7. На колко градуса по Целзий отговаря температура 250 K?

   • 23 °C
   • 523 °C
   • −23 °C
   • −250 °C

   Отговор: −23 °C

   t = T − 273 = 250 − 273 = −23 °C.

8. На колко келвина отговаря нормалната температура на човешкото тяло 37 °C?

   • 310 K
   • 236 K
   • 37 K
   • 273 K

   Отговор: 310 K

   T = 37 + 273 = 310 K.

9. На колко келвина отговаря 100 °C?

   • 173 K
   • 273 K
   • 100 K
   • 373 K

   Отговор: 373 K

   T = t + 273 = 100 + 273 = 373 K.

10. Течният азот кипи при 77 K. На колко градуса по Целзий отговаря това?

    • 196 °C
    • 350 °C
    • −196 °C
    • −77 °C

    Отговор: −196 °C

    t = 77 − 273 = −196 °C.

11. Температурата на тяло се повишава с 15 °C. С колко келвина се повишава абсолютната му температура?

    • С 288 K
    • С 258 K
    • С 15 K
    • С 30 K

    Отговор: С 15 K

    Един келвин е равен по големина на един градус Целзий, затова изменението е същото: 15 K.

12. Температурата на повърхността на Слънцето е около 5800 K. На колко градуса по Целзий отговаря това приблизително?

    • около 6070 °C
    • около 5530 °C
    • около 5800 °C
    • около 2900 °C

    Отговор: около 5530 °C

    t = T − 273 = 5800 − 273 ≈ 5530 °C.

13. Кой учен въвежда абсолютната температурна скала?

    • Андерс Целзий
    • Даниел Фаренхайт
    • Уилям Томсън (лорд Келвин)
    • Джеймс Джаул

    Отговор: Уилям Томсън (лорд Келвин)

    Уилям Томсън, по-късно лорд Келвин, предлага абсолютната скала през 1848 г. Единицата келвин е наречена на него.

14. Възможна ли е температура −300 °C?

    • Да, в космоса
    • Да, в течния азот
    • Да, при много високо налягане
    • Не, тя е под абсолютната нула

    Отговор: Не, тя е под абсолютната нула

    Абсолютната нула е около −273 °C и по-ниска температура не съществува.

15. При каква температура показанията по скалата на Целзий и по скалата на Келвин съвпадат?

    • При никоя
    • При 0
    • При 273
    • При −273

    Отговор: При никоя

    Показанието в келвини винаги е с 273 по-голямо, затова двете числа никога не са равни.

Вътрешна енергия

1. Как се изменя вътрешната енергия на вода, когато я нагряваме?

   • Увеличава се
   • Намалява
   • Не се изменя
   • Става нула

   Отговор: Увеличава се

   При нагряване частиците се движат по-бързо и кинетичната им енергия расте.

2. Какво е вътрешната енергия на тялото?

   • Кинетичната енергия на тялото като цяло
   • Сумата от кинетичната и потенциалната енергия на всички негови частици
   • Потенциалната енергия на тялото спрямо Земята
   • Само енергията на атомните ядра

   Отговор: Сумата от кинетичната и потенциалната енергия на всички негови частици

   Вътрешната енергия се определя от движението и взаимодействието на всички частици на тялото.

3. Как се изменя вътрешната енергия на парче масло, което се топи на слънце?

   • Увеличава се
   • Намалява
   • Не се изменя
   • Става нула

   Отговор: Увеличава се

   Маслото получава енергия от слънчевите лъчи и вътрешната му енергия расте.

4. Има ли вътрешна енергия ледено блокче с температура −10 °C?

   • Не, защото е студено
   • Само ако се топи
   • Да, всяко тяло има вътрешна енергия
   • Само ако се движи

   Отговор: Да, всяко тяло има вътрешна енергия

   Частиците на леда също се движат (трептят) и взаимодействат, затова ледът има вътрешна енергия.

5. По кои два начина може да се измени вътрешната енергия на тяло?

   • Само чрез промяна на скоростта на тялото
   • Само чрез промяна на височината на тялото
   • Чрез извършване на работа и чрез топлообмен
   • Чрез промяна на цвета и формата

   Отговор: Чрез извършване на работа и чрез топлообмен

   Вътрешната енергия се изменя, когато се извършва работа (например триене) или когато тялото получава или отдава топлина.

6. Коя е единицата за вътрешна енергия в SI?

   • ват
   • джаул
   • келвин
   • нютон

   Отговор: джаул

   Вътрешната енергия, както и всеки вид енергия, се измерва в джаули.

7. Кое има по-голяма вътрешна енергия: 1 kg или 2 kg вода, ако и двете са при 20 °C?

   • 1 kg вода
   • Имат еднаква вътрешна енергия
   • Не може да се сравни
   • 2 kg вода

   Отговор: 2 kg вода

   При еднаква температура по-голямата маса съдържа повече частици, следователно има по-голяма вътрешна енергия.

8. Как се изменя вътрешната енергия на чай, който изстива?

   • Намалява
   • Увеличава се
   • Не се изменя
   • Става нула

   Отговор: Намалява

   При изстиване чаят отдава топлина на околния въздух и вътрешната му енергия намалява.

9. Ковач удря нагорещено желязо с чук. Как се изменя вътрешната енергия на желязото от ударите?

   • Намалява чрез топлообмен
   • Не се изменя
   • Намалява чрез работа
   • Увеличава се чрез извършена работа

   Отговор: Увеличава се чрез извършена работа

   Чукът извършва работа над желязото и вътрешната му енергия се увеличава.

10. Топка е изхвърлена нагоре. Изменя ли се вътрешната ѝ енергия, защото тя се движи и издига?

    • Да, расте със скоростта
    • Не, вътрешната енергия не зависи от скоростта и височината на тялото като цяло
    • Да, расте с височината
    • Да, става нула в най-високата точка

    Отговор: Не, вътрешната енергия не зависи от скоростта и височината на тялото като цяло

    Скоростта и височината на тялото определят механичната му енергия. Вътрешната зависи от движението и взаимодействието на частиците му.

11. Кое има по-голяма вътрешна енергия: 1 kg вода при 80 °C или 1 kg вода при 20 °C?

    • 1 kg вода при 80 °C
    • 1 kg вода при 20 °C
    • Еднаква е
    • Не може да се сравни

    Отговор: 1 kg вода при 80 °C

    При една и съща маса и вещество по-високата температура означава по-голяма кинетична енергия на частиците.

12. От какво зависи потенциалната част от вътрешната енергия на тялото?

    • От височината на тялото над земята
    • От скоростта на тялото
    • От взаимното разположение на частиците му
    • От цвета на тялото

    Отговор: От взаимното разположение на частиците му

    Потенциалната енергия на частиците се определя от разстоянията между тях и силите на взаимодействие.

13. Защо дланите се затоплят, когато ги търкаме една в друга?

    • Получават топлина от въздуха
    • Вътрешната им енергия намалява
    • Кожата отделя пот
    • Работата срещу триенето увеличава вътрешната им енергия

    Отговор: Работата срещу триенето увеличава вътрешната им енергия

    Извършената механична работа се превръща във вътрешна енергия.

14. По време на топенето на лед при 0 °C температурата не се изменя. Какво става с вътрешната му енергия?

    • Не се изменя
    • Намалява
    • Увеличава се
    • Става нула

    Отговор: Увеличава се

    Получената топлина отива за разрушаване на кристалната решетка, т.е. расте потенциалната енергия на частиците, а с нея и вътрешната енергия.

15. Кое има по-голяма вътрешна енергия: чаша вода при 20 °C или айсберг при −20 °C?

    • Чашата вода, защото е по-топла
    • Айсбергът, заради огромната си маса
    • Еднаква е
    • Айсбергът няма вътрешна енергия

    Отговор: Айсбергът, заради огромната си маса

    Вътрешната енергия зависи и от броя на частиците; айсбергът има огромно количество частици.

Финален въпрос