Теория:
Механика Ньютона изучает движение тел, но она не в состоянии объяснить их внутренние свойства и превращения. Например, почему существуют макроскопические тела (газы, жидкости, твёрдые тела) и почему они могут переходить из одного состояния в другое.
Макроскопическое тело — это тело, состоящее из огромного числа молекул.
Пример:
— газ в баллоне,
— вода в стакане,
— камень,
— планета.
— вода в стакане,
— камень,
— планета.
 |  |  |  |
Рис. \(1\). Макроскопические тела
Механика также не объясняет природу сил (упругости, трения), возникающих при
взаимодействии этих тел.
Тепловые явления — это явления, связанные с нагреванием или охлаждением тел, изменением их температуры (например, таяние льда, кипение воды, плавление металлов).
В отличие от механического движения, тепловые процессы способны изменить тело до неузнаваемости: при нагреве вода превращается в пар, а при охлаждении — в лёд. Эти изменения происходят даже тогда, когда тело неподвижно.
Причина таких превращений кроется во внутреннем строении вещества. Все тела состоят из атомов и молекул, которые находятся в непрерывном беспорядочном движении. Это движение называется тепловым. Оно принципиально отличается от упорядоченного механического движения тем, что в нём участвует огромное число частиц, траектории которых хаотичны и постоянно меняются из-за столкновений.
Значение тепловых явлений огромно как в природе, так и в жизни человека.
Для планеты. Привычный облик Земли (наличие рек, морей, климат) существует только в узком интервале температур. Изменение температуры даже на \(20\)–\(30~°C\) (смена времён года) кардинально меняет ландшафт и жизнедеятельность организмов.
Для живых организмов. Температура тела человека и животных поддерживается на строго определённом уровне. Повышение на несколько десятых градуса говорит о болезни, а на несколько градусов — ведёт к гибели.
Для техники. Умение добывать и поддерживать огонь сделало человека независимым от климата. На основе законов тепловых явлений работают все современные тепловые двигатели, холодильные установки, системы отопления и агрегаты для сжижения газов.
Огромный вклад в развитие молекулярно-кинетической теории, которая изучает эти явления, внёс М. В. Ломоносов (подробнее об учёном можно почитать в статье).
Рис. \(2\). М. В. Ломоносов
Он одним из первых сформулировал положения о том, что все тела состоят из частиц, которые находятся в движении, и связал теплоту именно с вращательным движением этих частиц. Его идеи заложили фундамент для понимания того, что теплота — это не особая жидкость, а форма внутреннего движения материи.