25.1. Земята И Космосът. Тематична Самопроверка

Тела и вещества

1. Основни понятия:
   1. Тела: Всички предмети и живи организми в природата. Притежават свойства като маса, обем и форма.
   2. Вещества: Материалът, от който са изградени телата (естествени или създадени от човека).
   3. Обем: Характеризира мястото, което заема дадено тяло. Измерва се в литри ($1\text{ L} = 1000\text{ mL}$).
   4. Маса: Общо свойство, зависещо от количеството вещество в тялото. Измерва се в килограми ($1\text{ kg} = 1000\text{ g}$).
   5. Деформация: Промяна на формата или обема на тялото под действие на сили.
2. Състояния на телата:
   1. Твърди тела: Имат собствена форма и постоянен обем; свиват се много трудно и не текат.
   2. Течности: Нямат собствена форма (приемат формата на съда), образуват свободна хоризонтална повърхност, имат постоянен обем, текат лесно и са трудно свиваеми.
   3. Газове: Нямат собствена форма и обем (запълват целия съд), текат много лесно, свиват се и се разширяват лесно.

Строеж на веществата и дифузия

1. Строеж: Всички вещества са изградени от молекули, а те – от свързани атоми. Молекулите на едно и също вещество са напълно еднакви.
   1. Твърди тела: Частиците са подредени правилно, разстоянията са много малки, силите на привличане са големи и частиците само трептят на определени места.
   2. Течности: Частично подреждане, малки разстояния между частиците, които трептят и извършват скокове от едно място на друго.
   3. Газове: Големи празни пространства между молекулите, слаби връзки, свободно движение във всички посоки.
2. Дифузия: Явление на самоволно проникване на частиците на едно вещество между частиците на друго поради непрекъснатото им движение.
   1. Скорост: Най-бърза при газовете, по-бавна при течностите и най-бавна при твърдите тела; ускорява се при повишаване на температурата.
   2. Значение: Жизненоважна за фотосинтезата, дишането, храненето на растенията и животните; може да разпространява и замърсители.

Температура, топлинна енергия и топлообмен

1. Температура и енергия:
   1. Температура: Измерва се в градуси Целзий ($^\circ\text{C}$); характеризира средната скорост/енергия на движение на отделните градивни частици.
   2. Топлинна енергия: Общата енергия на движението на всички частици в тялото; зависи както от температурата, така и от масата (броя частици).
   3. Топлина: Енергията, която едно по-топло тяло отдава на по-студено при топлообмен (до изравняване на температурите).
2. Начини на топлообмен:
   1. Топлопроводност: Предаване на енергия от частица на частица без пренасяне на самото вещество. Най-добри проводници са металите (мед, сребро, алуминий). Вещества с малка топлопроводност са топлоизолатори (дърво, вълна, порести материали, неподвижен въздух).
   2. Конвекция: Топлообмен чрез движение и смесване на слоеве в течности и газове. Нагретите слоеве се разширяват, олекват и се издигат, а студените се спускат. Бива естествена (ветрове, морски течения) и изкуствена (помпи, вентилатори).
3. Температурно разширение и свиване:
   1. При нагряване градивните частици се движат по-бързо и се раздалечават, в резултат на което обемът на тялото нараства (най-силно при газовете, най-слабо при твърдите тела). Самите частици не променят размерите си.
   2. Приложения и ефекти: Оставяне на междини при мостове и релси; биметални пластинки (при термометри, защити).

Фазови преходи (промени в агрегатното състояние)

1. Топене и втвърдяване:
   1. Топене: Преминаване от твърдо в течно състояние при постоянна температура на топене (поглъща се топлина за разкъсване на кристалната решетка).
   2. Втвърдяване: Преминаване от течно в твърдо състояние (отделя се топлина). Температурата на втвърдяване е равна на температурата на топене.
   3. Аномалия на водата: При замръзване водата се разширява (обемът нараства, плътността намалява), което прави леда по-лек от течната вода и може да разрушава скали и тръби.
2. Изпарение и кондензация:
   1. Изпарение: Преминаване от течност в газ от свободната повърхност при всяка температура. Протича с поглъщане на енергия от течността (води до охлаждането ѝ). Зависи от площта на повърхността, температурата, вятъра и вида течност.
   2. Кипене: Буйно изпарение в целия обем на течността при постоянна температура на кипене; изисква непрекъснат приток на топлина.
   3. Кондензация: Втечняване на пари при охлаждане (обратен процес на изпарението, съпроводен с отделяне на топлина).

Светлина и астрономически явления

1. Светлина:
   1. Форма на енергия, съставена от частици (фотони), разпространяваща се праволинейно във вакуум и прозрачни среди.
   2. Непрозрачните тела спират светлинните лъчи, в резултат на което зад тях се образува сянка.
   3. Телата, които не са източници на светлина, се виждат благодарение на отразената от тях светлина.
2. Земята, Луната и сезоните:
   1. Сезони: Редуват се поради наклона на земната ос спрямо орбиталната равнина (около $23^\circ$) при обикалянето на Земята около Слънцето.
   2. Фази на Луната: Промяна на формата на видимата осветена част от Луната в резултат на обикалянето ѝ около Земята (новолуние, първа четвърт, пълнолуние, последна четвърт).
   3. Затъмнения: Лунно – настъпва при пълнолуние, когато Луната попадне в сянката на Земята; Слънчево – настъпва при новолуние, когато Луната застане между Слънцето и Земята и хвърли сянка върху земната повърхност.

Гравитация и Космос

1. Гравитация: Сила на всеобщо взаимно привличане между телата; нараства при по-големи маси и намалява при увеличаване на разстоянието. Поддържа орбиталното движение на Луната и планетите.
2. Слънчева система:
   1. Земна група (вътрешни, скалисти): Меркурий, Венера, Земя, Марс (малко или никакви спътници, твърда повърхност).
   2. Газови гиганти (външни): Юпитер, Сатурн, Уран, Нептун (огромни размери, съставени от водород и хелий, голям брой спътници/луни).
3. Звезди, галактики и Вселена:
   1. Съзвездия: Условни групи от ярки звезди на небето (общо 88). Полярната звезда сочи посока север.
   2. Галактики: Огромни гравитационно свързани звездни системи (нашата е Млечният път със Слънцето в нея).
   3. Светлинна година: Разстоянието, което светлината изминава за една година при скорост $300\ 000\text{ km/s}$.
4. Космически изследвания: Използват се ракети носители, изкуствени спътници (за комуникации, метеорология, наблюдения), космически станции (МКС) и междупланетни сонди.