Cal é a temperatura? Unidades de temperatura - clases. A temperatura do vapor e gas

Cada persoa afronta concepto diaria temperatura. O termo tornouse firmemente establecida na nosa vida cotiá: nos quentar nos produtos de microondas ou preparar alimentos no forno, estamos interesados no tempo na rúa ou descubrir se a auga fría no río - todo isto está intimamente relacionado con este concepto. E cal é a temperatura, o que significa que o parámetro físico, o que é medida? Por estas e outras preguntas para responder neste artigo.

cantidade física

Vexamos o que a temperatura do punto de vista dun sistema illado en equilibrio termodinámico. O termo vén do latín e significa "mestura adecuada", "normal", "proporcionalidade". Este valor caracteriza o estado de equilibrio termodinámico dun sistema macroscópico. No caso de que un sistema illado está fóra de equilibrio, co paso do tempo se desenvolverá a transferencia de enerxía do obxecto máis quente para un máis Calefacción. O resultado é unha temperatura de aliñamento (cambio) en todo o sistema. Esta é a termodinámica primeiro postulado (cero inicio).

A temperatura determina a distribución das partículas de compósito de acordo cos niveis de enerxía do sistema e as velocidades, o grao de ionización das substancias, as propiedades de equilibrio da densidade de masa completo corpos de radiación electromagnética da radiación. Así, para un sistema que está en equilibrio termodinámico, estes parámetros son iguais, entón son chamados a temperatura do sistema.

plasma

Ademais equilibrio organismos, hai sistemas en que a condición é caracterizada por varios valores de temperatura non son iguais. Un bo exemplo é o plasma. Formada de electróns (luz partículas cargadas) e os ións (partículas cargadas pesadas). Cando colisións ocorren a transferencia de enerxía rápida de electrón a electrón eo ión de litio. Pero entre elementos heteroxéneos ten lugar unha transición lenta. O plasma pode estar nun estado no que os electróns e ións separado próximo ao equilibrio. Neste caso, cada temperatura individuo pode tomar a forma de partículas. Con todo, entre estes parámetros será diferente.

imáns

Os corpos en que as partículas teñen un momento magnético, a transferencia de enerxía normalmente ocorre lentamente nun magnéticos graos de liberdade de translación que están asociados coa posibilidade de cambiar os rumbos de torque. Acontece que hai estados en que o corpo ten unha temperatura que non coincide co parámetro cinético. El corresponde ao movemento para adiante de partículas elementais. temperatura magnético determina a parte da enerxía interna. Pode ser positivo ou negativo. Durante a enerxía ampliación será trasladado desde a partícula co valor máis elevado para as partículas cun valor de temperatura máis baixa, no caso, se son dous positivos ou negativos. Neste proceso unha situación adversa fluirá no sentido oposto - unha temperatura negativa é "máis alto" que positivo.

E por que é necesario?

O paradoxo reside no feito de que o home na rúa para soster o proceso de medición tanto na casa como na industria, nin sequera que saber cal é a temperatura. Pois é suficiente para entender que é o grao de calor do obxecto ou o ambiente, sobre todo desde que estes termos que están familiarizados coa infancia. De feito, a maioría dos dispositivos prácticos para medir este parámetro mide realmente varias propiedades de substancias que alteran o nivel de calefacción ou de refrixeración. Por exemplo, a presión, a resistencia eléctrica, cantidade t. D. Outras indicacións son manualmente ou automaticamente traducidos ao valor desexado.

Así, para determinar a temperatura, non hai necesidade de estudar física. Segundo este principio vive a maioría da poboación do noso planeta. A TV funciona, non é necesario comprender os procesos de transición de dispositivos semicondutores, aprender a orixe da electricidade na toma ou vai a unha antena parabólica sinal. As persoas están acostumadas a que non son expertos en cada área, que será capaz de corrixir ou depurar o sistema. Babbitt non quería estirar o seu cerebro, porque onde mellor para asistir unha novela ou fútbol na "caixa", mentres saborea unha cervexa xeada.

E quero saber

Pero hai xente, a maioría das veces, son os estudantes que están tanto na extensión da súa curiosidade ou por necesidade ten que estudar física e determinar o que a temperatura realmente é. Como resultado, na súa procura, eles caen no labirinto da termodinámica e ao estudo é cero, a primeira e segunda lei. Ademais, a mente inquiridora tería que entender o ciclo de Carnot e entropía. E ao final da súa xornada, el certamente recoñece que a determinación da temperatura como un sistema térmico reversible parámetro que non dependen do tipo de substancia de traballo, non engade claridade ao sentido deste concepto. Aínda parte visible será tomada polo Sistema Internacional de Unidades (SI) algúns graos.

A temperatura da enerxía cinética

Máis "tanxible" é unha visión, que se chama a teoría molecular-cinética. Desde esta representación está formado de modo que a calor é considerada como unha forma de enerxía. Por exemplo, a enerxía cinética das moléculas e átomos, un parámetro en media sobre o enorme número de partículas que se moven de forma aleatoria é unha medida que se chama a temperatura do corpo. Así, o sistema de partículas Calefacción móvense máis rápido que o frío.

Xa que este termo está intimamente relacionado coa enerxía cinética media do grupo de partículas, sería moi natural, como a unidade de temperatura usado Joule. Con todo, iso non acontece, é porque a enerxía do movemento térmico das partículas elementais é moi pequeno en relación ao Joule. Polo tanto, é inconveniente de usar. movemento térmico mídese en unidades de xulios obtidos mediante un factor de conversión especial.

Unidades de temperatura

Ata o momento, tres unidades principais usado para amosar este parámetro. No noso país, a temperatura é xeralmente determinada en graos Celsius. A base desta unidade é o punto de solidificación da auga - o valor absoluto. É o punto de referencia. Isto é, a temperatura da auga en que o xeo comeza a se formar, é cero. Neste caso, a auga serve como un criterio exemplar. Este valor estándar foi adoptado por conveniencia. O segundo valor é a temperatura absoluta do vapor, é dicir, cando a auga pasa do estado líquido ao gasoso.

As unidades seguintes son graos Kelvin. A orixe deste sistema é considerado un punto de cero absoluto. Así, un grao Kelvin é igual a un grao Celsius. A diferenza é só o comezo de referencia. Nós cremos que o Kelvin cero é igual a menos 273,16 graos Celsius. En 1954, a Conferencia Xeral de Pesos e Medidas decidiuse substituír o termo "grao Kelvin" para a unidade de temperatura no "kelvin".

A terceira unidade común de medida son graos Fahrenheit. Ata 1960, foron amplamente utilizados en todos os países de lingua inglés. Con todo, hoxe na casa dos Estados Unidos de empregar esta unidade. O sistema é fundamentalmente diferente daqueles descritos anteriormente. Para orixe adoptada temperatura de conxelación da mestura de sal de amoníaco e auga na proporción 1: 1: 1. Así, Fahrenheit punto de conxelación da auga é igual a máis de 32 graos eo punto de ebulición - ademais de 212 graos. Neste sistema, unha diferenza de nivel é igual a 1/180 destas temperaturas. Así, unha gama de 0 a 100 graos Fahrenheit na gama de -18 a 38 graos Celsius.

do cero absoluto

Imos ver o que este parámetro. O valor absoluto de cero chamada temperatura límite á que a presión do gas ideal desaparece a un volume fixo. Este é o menor valor na natureza. Como previsto por Mikhail Lomonosov, "é o maior ou o último grao de frío." Resulta desta química lei de Avogadro: volumes iguais de gas a condición da mesma temperatura e presión contén o mesmo número de moléculas. O que sigue dende? Hai unha temperatura mínima do gas en que a presión ou o volume desaparecer. Este valor corresponde á absoluto Kelvin cero, ou 273 graos Celsius.

Algúns feitos interesantes sobre o sistema solar

A temperatura á superficie do sol atinxe 5700 graos Kelvin, eo núcleo central - 15 millóns de Kelvin. Os planetas do sistema solar difiren uns dos outros en termos de calefacción. Así, a temperatura do núcleo da nosa terra é case o mesmo que na superficie do sol. O planeta máis quente Xúpiter considerado. Temperatura no centro do seu núcleo para cinco veces maior que na superficie do sol. E aquí é o menor valor rexistrado na superficie da lúa - era de só 30 graos Kelvin. Este valor é aínda menor que a superficie de Plutón.

Feitos sobre a Terra

persoa 1. O valor máis elevado da temperatura é rexistrada foi de 4.000 millóns graos Celsius. Este valor é de 250 veces máis elevada que a temperatura do núcleo do Sol. Gardar entregados New York Brookhaven laboratorio natural no Colisionador ion, cuxa lonxitude é de aproximadamente 4 km.

2. A temperatura do planeta non é sempre perfecto e cómodo. Por exemplo, en Verhnoyanske Yakutia temperatura no inverno cae a menos de 45 graos Celsius. E aquí na cidade etíope de Dallol situación inversa. temperatura media hai máis de 34 graos.

3. As condicións máis extremas en que as persoas traballan, rexistradas nas minas de ouro en Sudáfrica. Mineiros traballan a unha profundidade de tres quilómetros, a unha temperatura de 65 graos Celsius.