Care este temperatura? Unități de temperatură - grade. Temperatura aburului și a gazului

Fiecare persoană se confruntă cu conceptul de zi cu zi a temperaturii. Termenul a devenit ferm stabilit în viața noastră de zi cu zi: ne încălzi în produsele cu microunde sau prepararea alimentelor în cuptor, ne interesează vremea pe stradă sau afla dacă apa rece în râu - toate acestea este strâns legată de acest concept. Și ceea ce este temperatura, ceea ce înseamnă că parametrul fizic, ce măsoară? Pe aceste și alte întrebări pentru a răspunde în acest articol.

cantitatea fizică

Să ne uităm la ce temperatura din punctul de vedere al unui sistem izolat în echilibru termodinamic. Termenul provine din limba latină și înseamnă „amestecare adecvată“, „normal“, „proporționalitate“. Această valoare caracterizează starea de echilibru termodinamic a unui sistem macroscopic. În cazul în care un sistem izolat este în afara de echilibru, cu trecerea timpului are loc transferul de energie de la obiect cald la o mai puțin încălzită. Rezultatul este o temperatură de aliniere (schimbare) în întregul sistem. Acesta este primul postulat (Start la zero) termodinamica.

Temperatura determină distribuirea particulelor compozite conform nivelelor de energie ale sistemului și vitezele, gradul de ionizare a substanțelor, proprietățile de echilibru ale corpurilor de radiații electromagnetice densitatea în vrac deplină a radiației. Deci, pentru un sistem care este în echilibru termodinamic, acești parametri sunt egali, atunci ele se numesc o temperatură de sistem.

plasmă

In plus corpurile de echilibru, există sisteme în care condiția este caracterizată de mai multe valori de temperatură nu sunt egale. Un bun exemplu este plasma. Se compune din electroni (lumină particule încărcate) și ioni (particule grele încărcate). Când coliziuni au loc transferul de energie rapid de electroni electron și ionul de ioni. Dar între elemente eterogene are loc o tranziție lentă. Plasma poate fi într-o stare în care electronii și ionii aproape separat de echilibru. În acest caz, fiecare temperatură individuală poate lua forma de particule. Cu toate acestea, între acești parametri vor fi diferite.

magneți

Corpurile în care particulele au un moment magnetic, transferul de energie se produce de obicei lent pe un grade translatie magnetice de libertate , care sunt asociate cu posibilitatea de a schimba direcțiile de cuplu. Se pare că există state în care corpul are o temperatură care nu coincide cu parametrul cinetic. Aceasta corespunde cu deplasarea înainte a particulelor elementare. Temperatura magnetic determină porțiunea energiei interne. Acesta poate fi pozitiv sau negativ. In timpul energia flare vor fi transferate de particula cu valoare mai mare de particule cu o valoare de temperatură mai scăzută în cazul în cazul în care ambele sunt pozitive sau negative. În acest proces o situație nefavorabilă va curge în direcția opusă - o temperatură negativă este „mai mare“ decât pozitiv.

Și de ce este necesar?

Paradoxul constă în faptul că omul de pe stradă pentru a menține procesul de măsurare, atât acasă, cât și în industrie, nici măcar nu trebuie să știe ce temperatura este. Pentru că este suficient să se înțeleagă că acesta este gradul de căldură a obiectului sau a mediului, mai ales că acești termeni suntem familiarizați cu din copilărie. Într-adevăr, cele mai multe dintre practice dispozitive de măsurare a acestui parametru măsoară de fapt, diferite proprietăți ale substanțelor care modifică nivelul de încălzire sau răcire. De exemplu, presiunea, rezistența electrică, cantitatea t. D. Alte indicații sunt traduse manual sau automat la valoarea dorită.

Deci, pentru a determina temperatura, nu este nevoie de a studia fizica. Conform acestui principiu trăiește cea mai mare parte a populației planetei noastre. În cazul în care televizorul funcționează, nu este necesar să se înțeleagă procesele de tranziție ale dispozitivelor semiconductoare, să învețe originea energiei electrice în priză sau se duce la o antenă de satelit semnal. Oamenii sunt folosite pentru că există experți în fiecare domeniu, care va fi capabil de a repara sau de depanare a sistemului. Babbitt nu a vrut să tulpina creierul, pentru că în cazul în care mai bine pentru a viziona o telenovela sau fotbal pe „cutie“, în timp ce savurați o bere rece.

Și vreau să știu

Dar există oameni, cel mai adesea este studenții care sunt fie în măsura curiozitatea lor sau din necesitate trebuie să studieze fizica și pentru a determina ce este într-adevăr temperatura. Ca rezultat, în căutarea lor, acestea se încadrează în labirintul termodinamicii și a studiului este zero, prima și a doua legi. În plus, mintea iscoditoare ar trebui să înțeleagă ciclul Carnot și entropie. Iar la sfârșitul călătoriei sale el cu siguranță recunoaște că determinarea temperaturii ca un sistem termic reversibil parametru care nu depinde de tipul substanței de lucru, nu adaugă claritate sensul acestui concept. Încă o parte vizibilă va fi luată de către sistemul internațional de unități (SI), unele grade.

Temperatura energiei cinetice

Mai mult „tangibil“ este o abordare, care se numește teoria moleculară-cinetică. Din această reprezentare este formată pentru ca căldura este considerată o formă de energie. De exemplu, energia cinetică a moleculelor și atomilor, un parametru în medie numărul foarte mare de particule care se deplasează în mod aleatoriu este o măsură a ceea ce se numește temperatura corpului. Astfel, sistemul de particule încălzit se miște mai repede decât la rece.

Din moment ce acest termen este strâns legată de energia cinetică medie a grupului de particule, ar fi destul de natural ca unitatea de temperatură Joule. Cu toate acestea, acest lucru nu se întâmplă, aceasta se datorează faptului că energia mișcării termice a particulelor elementare este foarte mică în raport cu Joule. Prin urmare, este incomod de utilizat. mișcare termică se măsoară în unități de jouli obținute printr-un factor de conversie special.

Unități de temperatură

Până în prezent, trei unități principale utilizate pentru a afișa acest parametru. În țara noastră, temperatura este de obicei determinată în grade Celsius. Baza acestei unități este punctul de solidificare a apei - valoarea absolută a. Acesta este punctul de referință. Aceasta este, temperatura apei la care gheața începe să se formeze, este zero. În acest caz, apa servește drept criteriu exemplar. Această valoare implicită a fost adoptată pentru comoditate. A doua valoare este temperatura absolută a aburului, adică atunci când apa trece de la starea lichidă la gazoasă.

Următoarele unități sunt grade Kelvin. Originea acestui sistem este considerat a fi un punct de zero absolut. Astfel, un grad Kelvin este egal cu un grad Celsius. Diferența este doar începutul de referință. Considerăm că Kelvin la zero este egal cu minus 273,16 grade Celsius. În 1954 Conferința generală privind greutățile și măsurile a fost decis să înlocuiască termenul de „grade Kelvin“ pentru unitatea de temperatură în „kelvin“.

A treia unitate comună de măsură sunt grade Celsius. Până în 1960, acestea au fost utilizate pe scară largă în toate țările vorbitoare de limba engleză. Cu toate acestea, astăzi în casa din SUA, folosind acest aparat. Sistemul este fundamental diferită de cele descrise mai sus. Pentru originea adoptat congelare temperatura amestecului de sare de amoniac și apă în proporție de 1: 1: 1. Astfel, punctul de congelare Fahrenheit de apă este egală cu plus 32 de grade și de fierbere - plus 212 de grade. În acest sistem, o diferență de grad este egal cu 1/180 acestor temperaturi. Astfel, un interval de la 0 la 100 de grade Fahrenheit în intervalul -18 - 38 grade Celsius.

zero absolut

Să vedem ce acest parametru. Valoarea absolută zero, numita temperatură limită la care presiunea gazului ideal dispare la un volum fix. Aceasta este cea mai mică valoare în natură. Așa cum a prezis de Mikhail Lomonosov „este mai mare sau ultimul grad de frig.“ Din această substanță chimică legea lui Avogadro: volume egale de gaze cu condiția aceeași temperatură și presiune conține același număr de molecule. Ceea ce rezultă de aici? Există o temperatură minimă a gazului la care presiunea sau volumul dispar. Această valoare corespunde zero absolut Kelvin, sau 273 de grade Celsius.

Cateva lucruri interesante despre sistemul solar

Temperatura la suprafața Soarelui atinge 5700 grade Kelvin, iar nucleul centrului - 15 milioane de kelvini. Planetele din sistemul solar diferă unul de altul în termeni de încălzire. Astfel, temperatura miezului Pământului nostru este aproximativ la fel ca și pe suprafața Soarelui. Cea mai tare planeta Jupiter luate în considerare. Temperatura în centrul miezului său de până la cinci ori mai mare decât în suprafața soarelui. Și aici este cea mai mică valoare înregistrată pe suprafața Lunii - a fost de doar 30 de grade Kelvin. Această valoare este chiar mai mică decât suprafața lui Pluto.

Date despre Pământ

Persoana 1. Cea mai mare valoare a temperaturii este înregistrată a fost de 4 miliarde de grade Celsius. Această valoare este de 250 de ori mai mare decât temperatura nucleului Soarelui. Înregistrare livrat New York Brookhaven laborator natural în acceleratorul de ioni, a cărei lungime este de aproximativ 4 kilometri.

2. Temperatura planetei nu este întotdeauna perfectă și confortabil. De exemplu, în Verhnoyanske Yakutia temperatură în timpul iernii scade la minus 45 de grade Celsius. Și aici, în orașul etiopian de Dallol inversa situația. Temperatura medie Există de plus 34 de grade.

3. Cele mai extreme condiții în care oamenii muncesc, înregistrate în minele de aur din Africa de Sud. Minerii care lucrează la o adâncime de trei kilometri, la o temperatură de 65 de grade Celsius.