Temperatura și echilibrul termic
Temperatura și echilibrul termic.
corp la rece și la cald. Locul central în întregul studiul fenomenelor termice ia conceptul de temperatură. Știm cu toții diferența dintre corpurile reci și calde. La atingerea determinăm ce corpul este încălzit mai puternic și spune că acest organism are o temperatură mai ridicată. Astfel, temperatura caracterizează corpul încălzit (rece, cald, cald). instrument numit un termometru a fost creat pentru a măsura. În aparat cantitatea sa schimbare de proprietate utilizată a corpurilor în timpul încălzirii sau răcirii.
echilibru termic. Pentru măsurarea temperaturii corpului uman este necesar să dețină termometru medical axilă 5-8 min. În acest timp, mercurul din termometru este încălzit și crește nivelul său. De-a lungul lungimii coloanei de mercur temperatura poate fi determinată. Termometrul nu arată temperatura corpului imediat ce a intrat în contact cu el. Este nevoie de ceva timp pentru termometru temperatura corpului și stabilizat între corpurile și un echilibru termic stabilit, în care temperatura se mai schimbă.
echilibru termic se stabilește în timp între corpuri cu temperaturi diferite. Arunca într-un pahar cu apă și o bucată de pahar cu gheață capac etanș aproape. Gheață începe să se topească, iar apa este rece. Când se topește gheața, apa începe să se încălzească: după ce se va lua temperatura ambiantă, nici o schimbare în pahar de apă nu va avea loc.
Că echilibru termic se numește este organul de stat în care toți parametrii macroscopici pe termen nelimitat rămân neschimbate. Acest lucru înseamnă că sistemul nu modifică volumul și presiunea fără schimb de căldură are loc nici o conversie reciprocă gaze, lichide, solide etc ... În special, nu modifică volumul coloanei de mercur într-un termometru, t. E. Temperatura sistemului rămâne constantă.
Temperatura. Temperatura caracterizează starea de echilibru termic al telefonului sistem: toate sistemele corpului, care sunt împreună în echilibru termic, au una și aceeași temperatură.
La aceleași temperaturi de două corpuri între schimbul de căldură nu se produce. În cazul în care temperatura organelor sunt diferite, schimbul de energie va avea loc la stabilirea contactul dintre termic. Când acest corp cu o temperatură mai mare va da energie corpului la o temperatură mai scăzută. Diferența de temperatură indică căldură corpurile de schimb direcție între ele.
Măsurarea temperaturii. Termometre. Pentru a măsura schimbarea temperaturii poate utiliza orice cantitate macroscopic în funcție de temperatură: volum, presiune, rezistenta electrica, etc ...
Cel mai des utilizate în practica volumului de fluid dependent (mercur sau alcool), cu temperatura. În calibrarea termometrul este de obicei, punctul de referință (0) ia temperatura gheții topite; al doilea punct constant (100) găsi punctul de fierbere a apei la presiunea atmosferică (scara Celsius). O scală între 0 și 100 de puncte sunt împărțite în 100 părți egale, numite grade. (Moving pilon lichid cu o divizie corespunde unei modificări de temperatură de 1 ° C)
Există mai multe scală de temperatură gradat și un punct de referință în acestea sunt de obicei luate în punctul de îngheț și apă clocotită.
scara Celsius. In uz casnic scara Celsius, în care 0 pentru a lua punctul de îngheț al apei, și 100 ° fierbere a apei la presiunea atmosferică. scara Celsius este, practic, foarte util, deoarece apa este foarte frecvente pe planeta noastră și se bazează pe viața noastră. Zero grade Celsius - un punct singular pentru meteorologie, apa atmosferica ca congelare se schimbă în mod substanțial totul.
scara Fahrenheit. În Anglia și, în special, în Statele Unite ale Americii utilizează Fahrenheit. În această scară este de 100 de grade razdolen variază de la cele mai reci temperaturile de iarnă în oraș, unde a trăit Fahrenheit, la temperatura corpului uman.
In prezent acceptat Fahrenheit următoarea definiție: scala de temperatură, în care 1 grad (1 ° F) este egal cu 1/180 din diferența de puncte de apă și topirea gheții la presiune atmosferică de fierbere, iar punctul de topire al gheții are o temperatură de 32 ° F. Temperatura Fahrenheit legată de temperatura în grade Celsius (t ° C), raportul t ° C = 5/9 (t ° F - 32), 1 ° F = 5/9 ° C. Propus de dl Fahrenheit în 1724.
W
Unitatea - grade Reaumur (° C), 1 ° R este egală cu 1/80 a intervalului de temperatură între punctele de referință - punctul de topire a gheții (0 ° C) și apă la fierbere (80 ° C)
Conceptul de temperatură absolută a fost introdus de W. Thomson (Lord Kelvin) și, prin urmare, scara absolută a temperaturii se numește scara Kelvin sau scara de temperatură termodinamică. Unitatea de măsură a temperaturii absolute - Kelvin (K).
A
zero absolut este definit ca 0 K, care este egal cu -273.15 ° C (exact). 1 K = 1 ° C
scala de temperatură Kelvin - un interval în care punctul de referință se realizează de la zero absolut.
Așa cum este utilizat în scale de temperatura vieții de zi cu zi - atât Celsius și Fahrenheit (utilizate în principal în SUA) - nu sunt absolute și, prin urmare, sunt indezirabile în realizarea de experimente în condiții în care temperatura scade sub punctul de îngheț al apei, datorită căreia temperatura trebuie să-și exprime negativ. Pentru astfel de cazuri, au fost introduse scara absolută a temperaturii.
Low-măsură a energiei cinetică medie a moleculelor
Comparând raportul p = nkT cu ecuația de bază teoria cinetică moleculară a gazelor pot fi obținute:
unde - Boltzmann constantă, și stabilește o conexiune între unitățile energetice și de temperatură.
Conform formulei, energia cinetică medie a mișcării aleatoare a moleculelor de gaz este proporțională cu temperatura absolută.
Astfel, temperatura este o măsură a energiei cinetică medie a mișcării de translație a moleculelor.