Одни предметы кажутся на ощупь горячими, другие — холодными. Иногда
воздух кажется нам раскаленным, иногда — прохладным. Почему это так?
Согласно современной теории, тепло получается в результате
движения молекул и атомов. Например, молекулы, из которых состоит
воздух, способны свободно двигаться, натыкаясь друг на друга и на
различные предметы на своем пути. Так вот, эти молекулы могут двигаться
быстрее или медленнее. Если они двигаются быстро, мы говорим, что
температура воздуха высокая и что воздух горячий. Если они двигаются
медленно (как бывает в холодный день), мы ощущаем, что воздух холодный.
Что касается жидких и твердых веществ, то атомы и молекулы в них
хотя и не могут передвигаться свободно, но все же способны ускорять
свое движение. Например, в горячем железном кубике атомы совершают около
миллиона движений в секунду, то есть движутся чрезвычайно быстро.
Если вы притронетесь кончиком пальца к этому кубику, вы почувствуете
боль, потому что молекулам вашей кожи при внезапном и резком
соприкосновении с быстро движущимися частицами железа передалось это
движение.
Действительно ли молекулы движутся? Многочисленные эксперименты
полностью подтверждают это. Действительно, под микроскопом можно
увидеть, как крохотные частички материи в капле воды постоянно
вздрагивают под ударами миллионов невидимых движущихся молекул.
Средняя скорость движения молекулы кислорода при температуре
таяния льда равняется примерно четыремстам двадцати метрам в секунду, а
молекулы водорода — в четыре раза быстрее. В пятнадцати кубических
сантиметрах воздуха каждую секунду происходят тысячи миллиардов
столкновений между молекулами!
Тепло и температура — это не одно и то же. Тепловая энергия,
которую содержит в себе тело, зависит от энергии движения его молекул и
атомов. Количество тепла измеряется в калориях. Калория равняется
количеству тепла, которое требуется для того, чтобы подогреть один грамм
воды на один градус по Цельсию. А температура тела показывает, до какой
степени, или «градуса», эта тепловая энергия его подогрела. Самая
низкая возможная температура — 273 градуса ниже нуля по Цельсию. Ученые
считают, что при такой температуре молекулы перестают двигаться, то
есть находятся в состоянии покоя.