Класс!ная физика - всегда рядом Класс!ная физика - викторины Класс!ная физика - для любознательных Техно-шокер Музей открытки 20 века Коты-работы художников

добавить на Яндекс

"Что кажется нам чудом, на самом деле таковым не является!" - Симон Стевин
Но, что будет, если кота Шрёдингера засунуть в бутылку Клейна и обмотать всё лентой Мёбиуса?





«Класс!ная физика» - это class-fizika.spb.ru, class-fizika.narod.ru, class-fizika.ru и classfizika.ru
«Класс!ная физика» - это и библиотека по физике class-fizika.ru/bib.html

 Класс!ная физика   -  YouTube

Температура. Тепловое равновесие. Абсолютная шкала температур. Молекулярная физика

ПечатьE-mail

Температура


Температура - это мера средней кинетической энергии молекул.
Температура характеризует степень нагретости тел.

Прибор для измерения температуры - термометр.

Принцип действия термометра:

При измерении температуры используется зависимость изменения какого-либо макроскопического параметра (объема, давления, электрического сопротивления и т.д.) вещества от температуры.

В жидкостных термометрах - это изменение объема жидкости.

При контакте двух сред происходит передача энергии от более нагретой среды менее нагретой.
В процессе измерения температура тела и термометра приходят в состояние теплового равновесия.

Термометры


На практике часто используются жидкостные термометры: ртутные (в диапазоне от -35 С до +750 С) и спиртовые (от -80 С до +70 С).

В них используется свойство жидкости изменять свой объем при изменении температуры.

Однако, у каждой жидкости существуют свои особенности изменения объема (расширения) при различных температурах.

В результате сравнения, например, показаний ртутного и спиртового термометров, точное совпадение будет только лишь в двух точках (при температурах 0 С и 100 С).

Этих недостатков лишены газовые термометры.
Первый газовый термометр был создан франц. физиком Ж. Шарлем.



Преимущества газового термометра:

- используется линейная зависимость изменения объема или давления газа от температуры, которая справедлива для всех газов
- точность измерения от 0,003 С до 0,02 С
- интервал температур от -271 С до +1027 С.

Тепловое равновесие


При соприкосновении двух тел различной температуры происходит передача внутренней энергии от более нагретого тела менее нагретому, и температуры обоих тел выравниваются.

Наступает состояние теплового равновесия, при котором все макропараметры (объем, давление, температура) обоих тел остаются в дальнейшем неизменными при неизменных внешних условиях.

Тепловым равновесием называется такое состояние, при котором все макроскопические параметры остаются неизменными сколь угодно долго.
Состояние теплового равновесия системы тел характеризуется температурой: все тела системы, находящиеся друг с другом в тепловом равновесии, имеют одну и ту же температуру.


Установлено, что при тепловом равновесии средние кинетические энергии поступательного движения молекул всех газов одинаковы, т.е.



Для разреженных (идеальных) газов величина



и зависит только от температуры, тогда



где k – постоянная Больцмана



Эта зависимость дает возможность ввести новую температурную шкалу – абсолютную шкалу температур,  не  зависящую  от  вещества, используемого для измерения температуры.


Абсолютная шкала температур


- введена англ. физиком У. Кельвином
- нет отрицательных температур

Единица абсолютной температуры в СИ:    [T] = 1K    (Кельвин)
Нулевая температура абсолютной шкалы – это абсолютный ноль ( 0К = -273 С ), самая низкая температура в природе.  В настоящее время достигнута самая низкая температура -  0,0001К.
По величине 1К  равен  1 градусу по шкале Цельсия.





Связь абсолютной шкалы со шкалой Цельсия


Запомни!

В формулах  абсолютная температура обозначается буквой «Т», а температура по шкале Цельсия буквой «t».



После введения абсолютной температуры получаем
новые  выражения для формул:

Средняя кинетическая энергия поступательного движения молекул




Давление газа -  основное уравнение МКТ




Средняя квадратичная скорость молекул



И как следствие,   закон Авогадро:

В равных объемах газов при одинаковых температурах  и давлениях  содержится одинаковое  число молекул.
Заметьте, здесь  концентрация молекул также  одинакова!