Kāda ir temperatūra? Mērvienības temperatūras - grādiem. No tvaika un gāzes temperatūra

Katrs cilvēks saskaras ikdienas temperatūras koncepciju. Termins ir kļuvusi nostiprinājušās mūsu ikdienas dzīvē: mēs iesildīties mikroviļņu krāsnī produktos vai gatavojot ēdienu krāsnī, mēs esam ieinteresēti laika uz ielas, vai noskaidrotu, vai aukstā ūdens upē - tas viss ir cieši saistīts ar šo jēdzienu. Un kāda ir temperatūra, kas nozīmē, fizisko parametru, kas tas mēra? Uz šiem un citiem jautājumiem atbildēt šajā rakstā.

fiziskā daudzums

Apskatīsim, ka šāda temperatūra no viedokļa izolētu sistēmu termodinamiskā līdzsvara. Termins cēlies no latīņu un nozīmē "pareizu sajaukšanu", "normāls", "samērīgumu". Šī vērtība raksturo stāvokli termodinamisko līdzsvaru makroskopiskā sistēmā. Gadījumā, ja izolēta sistēma ir līdzsvarā ar laika gaitā notiek enerģijas pārnese no karstāku objekta mazāk karsē. Rezultāts ir izlīdzināšana (mainīt) temperatūra visā sistēmā. Tas ir pirmais postulāts (nulle sākums) termodinamika.

Temperatūra nosaka no kompozīta daļiņu saskaņā ar sistēmas enerģijas līmeņiem un ātrumu, pakāpi jonizācijas vielu izdalīšanu, līdzsvara īpašības elektromagnētiskais starojums struktūru pilnīgu tilpuma blīvuma starojumu. Tātad sistēmu, kas atrodas termodinamiskā līdzsvara, šie parametri ir vienādi, tad viņi sauc par sistēmas temperatūru.

plazma

Turklāt līdzsvara iestādes, ir sistēmas, kurās nosacījums raksturo vairāki temperatūras vērtības nav vienādas. Labs piemērs ir plazma. Tā sastāv no elektroniem (gaisma lādētu daļiņu) un jonu (smagie iekasē daļiņas). Kad viņi saduras, ir straujš enerģijas pārnese no elektronu elektronu un jonu jonu. Bet starp neviendabīgu elementu notiek lēnu pāreju. Plazmas var būt stāvoklī, kurā elektroni un joni atsevišķi tuvu līdzsvara. Šajā gadījumā, katrs indivīds temperatūra var būt daļiņas. Tomēr starp šiem parametriem būs atšķirīgs.

magnēti

Iestādes, kurā daļiņas ir magnētisko momentu, enerģijas nodošana parasti notiek lēnām ar magnētisko atklājumu brīvības pakāpēm, kas ir saistītas ar iespēju mainīt virzienus griezes momentu. Izrādās, ka ir valstis, kurās organisms ir temperatūra, kas nesakrīt ar kinētisko parametru. Tas atbilst priekšu kustības elementāro daļiņu. Magnētiskā temperatūra nosaka daļu iekšējo enerģiju. Tas var būt vai nu pozitīva vai negatīva. liesmu enerģijas tiks pārnests no daļiņu ar augstāko vērtību daļiņām ar zemāku temperatūru uz vērtību gadījumos, ja tie abi ir pozitīvs vai negatīvs. Šajā procesā nelabvēlīga situācija plūdīs pretējā virzienā - negatīva temperatūra ir "lielāks" nekā pozitīva.

Un kāpēc tas ir nepieciešams?

Paradokss slēpjas faktā, ka cilvēks uz ielas turēt mērījumu procesu, gan mājās, un šajā nozarē, pat nav nepieciešams zināt, kāda temperatūra ir. Jo tas ir pietiekami, lai saprastu, ka tā ir pakāpe siltuma objekts vai vidi, jo īpaši tādēļ šiem noteikumiem mēs esam iepazinušies ar no bērnības. Patiešām, lielākā daļa no praktiskās ierīču mērīšanai šo parametru patiesībā atspoguļo dažādas īpašības, vielas, kas maina līmeni apkurei vai dzesēšanai. Piemēram, spiediens, elektriskā pretestība, summa t. D. Papildu pazīmes tiek manuāli vai automātiski tulkota uz vēlamo vērtību.

Tātad, lai noteiktu temperatūru, nav nepieciešams, lai studētu fiziku. Saskaņā ar šo principu dzīvo lielākā daļa iedzīvotāju mūsu planētas. Ja TV darbojas, tas nav nepieciešams, lai saprastu pārejas procesus pusvadītāju ierīču, mācīties izcelsmi elektroenerģijas atrodas kontaktligzdas, vai iet uz satelītantena signāla. Cilvēki ir pieraduši, ka ir eksperti katrā zonā, kas varēs noteikt, vai atkļūdot sistēmu. Babbitt nevēlējās celms jūsu smadzenes, jo kur labāk skatīties ziepju operas vai futbolu uz "box", malkojot aukstu alu.

Un es gribu zināt

Bet ir cilvēki, visbiežāk tas ir skolēni, kuri ir vai nu ciktāl viņu ziņkārību vai no nepieciešamības ir mācīties fiziku un, lai noteiktu, kāda temperatūra patiešām ir. Kā rezultātā, to meklējot viņi nokļūst wilds termodinamikas un pētījumu tas ir nulle, pirmais un otrais likumi. Turklāt interesējaties prātā būtu jāsaprot Carnot ciklu un entropija. Un beigās viņa brauciena, viņš, protams, atzīst, ka, nosakot temperatūras kā parametru atgriezenisks siltuma sistēmu, kas nav atkarīga no darba vielas veidam, nav pievienot skaidrību nozīmē šo jēdzienu. Tomēr redzams daļa tiks veikti ar Starptautisko mērvienību sistēmu (SI) jebkuriem grādiem.

No kinētiskās enerģijas temperatūra

More "materiāli" ir pieeja, ko sauc par molekulārā-kinētiskā teorija. Jo tā ir izveidota ar pārstāvniecība siltuma mēs esam redzējuši, kā enerģijas veids. Piemēram, kinētiskā enerģija no molekulām un atomiem, parametrs vidēji milzīgs skaits nejauši pārvietojas daļiņu ir pasākums, ko sauc par ķermeņa temperatūru. Tādējādi, apsildāmās daļiņu sistēma kustēties ātrāk nekā auksts.

Tā kā šis jēdziens ir cieši saistīts ar vidējo kinētisko enerģiju daļiņu grupas, tas būtu gluži dabiski, jo temperatūras mērvienība, ko izmanto džoulu. Tomēr tas nenotiek, sakarā ar to, ka enerģija siltuma kustības elementāro daļiņu ir ļoti maza salīdzinājumā ar džoulu. Tāpēc ir neērti lietot. Termiskā kustība mēra vienībās džoulos iegūti, izmantojot īpašu konversijas koeficientu.

Temperatūras vienības

Līdz šim trīs galvenās vienības izmanto, lai parādītu šo parametru. Mūsu valstī, temperatūra parasti nosaka grādiem pēc Celsija. Pamats šīs vienības ir ūdens sacietēšanas punkts - absolūtā vērtība. Tas ir atskaites punkts. Tas nozīmē, ka ūdens temperatūra, kas ledus sāk veidot, ir nulle. Šajā gadījumā, ūdens kalpo kā priekšzīmīgu kritēriju. Šo noklusējuma vērtība tika pieņemts ērtības labad. Otrais vērtība ir absolūtā temperatūra ūdens tvaika, t.i., kad ūdens tiek izvadīta no šķidrā stāvoklī uz gāzveida.

Šādas vienības ir grādi Kelvina. Šīs sistēmas izcelsmi tiek uzskatīta par punktu no absolūtās nulles. Tātad, viens grāds Kelvina vienāds vienu grādu pēc Celsija. Atšķirība ir tikai sākums atsauces. Mēs redzam, ka nulles Kelvin ir vienāds ar mīnus 273.16 grādiem pēc Celsija. 1954. gadā Vispārējā konferencē par svaru un mēru tika nolemts aizstāt terminu "Kelvinu" par temperatūras vienību "kelvina".

Trešā kopīgā mērvienība ir grādi pēc Fārenheita. Līdz 1960., tie tika plaši izmantoti visās angliski runājošās valstīs. Tomēr šodien ASV mājās, izmantojot šo ierīci. Sistēma ir būtiski atšķiras no tiem, kas aprakstīts iepriekš. For izcelsmes pieņemts sasalšanas temperatūru sāļu maisījumā amonjaka un ūdens tādā proporcijā 1: 1: 1. Tādējādi, Fārenheita sasalšanas ūdenī ir vienāds ar plus 32 grādiem un vārīšanās - plus 212 grādiem. Šajā sistēmā, viens grādu atšķirība ir vienāda ar 1/180 šo temperatūru. Tādējādi diapazonā no 0 līdz 100 grādiem pēc Fārenheita diapazonā no -18 līdz +38 Celsija.

absolūtā nulle

Let 's redzēt, ko šis parametrs. Absolūtā nulle vērtība sauc robežas temperatūra, kurā ideālas gāzes spiediens pazūd noteiktā apjomā. Šī ir zemākā vērtība dabā. Kā prognozēja Mihaila Lomonosova "ir lielākais vai pēdējā pakāpe auksti." Tas izriet no šī ķīmiskā Avogadro likums: vienādus tilpumus gāzes ar nosacījumu paša temperatūras un spiediena satur tikpat daudz molekulām. Kas izriet no tā? Ir minimālā temperatūra gāzes, kurā spiediena vai tilpuma izgaist. Šī vērtība atbilst absolūtā nulle Kelvina, vai 273 grādiem pēc Celsija.

Daži interesanti fakti par Saules sistēmas

Temperatūra uz Saules virsmas sasniedz 5700 grādus pēc Kelvina skalas, un centra kodols - 15 miljoni kelvinos. No Saules sistēmas planētas atšķiras viens no otra attiecībā uz apkuri. Tādējādi, temperatūra mūsu zemes kodolā ir apmēram tāds pats kā uz Saules virsmas. Karstākie planēta Jupiters uzskatīts. Temperatūra centrā tās centrā līdz piecas reizes lielāks nekā Saules virsmas. Un šeit ir zemākā reģistrētā uz Mēness virsmas vērtības - tas bija tikai 30 grādi Kelvina. Šī vērtība ir pat zemāka nekā virsmas Plutonu.

Fakti par Zemi

1. Augstākā temperatūras vērtība ir reģistrēta persona bija 4 miljardi grādi pēc Celsija. Šī vērtība ir 250 reizes lielāks nekā temperatūras Sun kodolā. Ierakstīt piegādāts Ņujorkas Brookhaven dabisku laboratoriju ar jonu Collider, kura garums ir apmēram 4 km.

2. planētas temperatūra ne vienmēr ir perfekts un ērti. Piemēram, Verhnoyanske Jakutijā temperatūra ziemā samazinās līdz mīnus 45 grādiem pēc Celsija. Un šeit Etiopijas pilsētas Dallol mainīt situāciju. Tur vidējā temperatūra plus 34 grādiem.

3. vissmagākajos nosacījumus, kurā cilvēki strādā, kas ierakstīti zelta raktuvēs Dienvidāfrikā. Ogļrači, kas strādā dziļumā ir trīs kilometri temperatūrā 65 grādiem pēc Celsija.