Çfarë është temperatura? Njësitë temperatura - gradë. Temperatura e avullit dhe gazit

Çdo person ndeshet me konceptin e përditshme të temperaturës. Termi është bërë e qëndrueshme në jetën tonë të përditshme: ne ngrohtë deri në produktet mikrovalë ose përgatitjen e ushqimit në furrë, ne jemi të interesuar në motit në rrugë, ose të gjetur nëse uji i ftohtë në lumë - e gjithë kjo është e lidhur ngushtë me këtë koncept. Dhe çfarë është temperatura, që do të thotë parametrin fizik, çfarë do të matet? Për këto dhe pyetje të tjera të përgjigjem në këtë artikull.

sasia fizike

Le të shikojmë në atë që temperatura nga pikëpamja e një sistemi të izoluar në ekuilibër termodinamik. Termi vjen nga latinishtja dhe do të thotë "përzierjen e duhur", "normale", "proporcionalitetit". Kjo vlerë karakterizon gjendjen e ekuilibrit termodinamik të një sistemi makroskopike. Në rastin kur një sistem i izoluar është jashtë bilancit, me kalimin e kohës zhvillohet transferimin e energjisë nga objekti hotter për një pak të nxehtë. Rezultati është një temperaturë shtrirjes (ndryshim) në të gjithë sistemin. Kjo është postulat i parë (zero start) Termodinamika të.

Temperatura përcakton shperndarjen e grimcave të përbërë sipas nivelet e energjisë të sistemit dhe shpejtësive, shkalla e jonizmit të substancave, vetitë ekuilibrit e densitetit të organeve të rrezatimit elektromagnetik të plotë pjesa më e madhe e rrezatimit. Pra, për një sistem që është në ekuilibër termodinamik, këto parametra janë të barabartë, atëherë ata janë quajtur një temperaturë sistem.

plazmë

Për më tepër ekuilibër organet, ka sisteme në të cilat gjendja karakterizohet nga disa vlera të temperaturave nuk janë të barabartë. Një shembull i mirë është plazma. Ajo përbëhet nga elektroneve (dritë ngarkohet particles) dhe joneve (grimcave të rënda të ngarkuara). Kur goditjet ndodhin transferimin e shpejtë të energjisë nga elektron për elektron dhe jon me jon. Por në mes të elementeve heterogjene zhvillohet një tranzicion të ngadalshëm. Plazma mund të jetë në një gjendje në të cilën elektronet dhe joneve veçmas afër ekuilibrit. Në këtë rast, secili temperatura individ mund të marrë formën e grimcave. Megjithatë, në mes të këtyre parametrave do të jenë të ndryshme.

magnet

Organet në të cilën grimcat kanë një moment magnetike, transferimin e energjisë zakonisht ndodh ngadalë në një gradë magnetike translational të lirisë të cilat janë të lidhur me mundësinë e ndryshimit drejtimet e çift rrotullues. Ajo rezulton se ka shtete në të cilën trupi ka një temperaturë që nuk përputhet me parametër kinetike. Ajo korrespondon me lëvizjen përpara të grimcave elementare. Temperatura magnetike përcakton pjesën e energjisë së brendshme. Ajo mund të jetë pozitive ose negative. Gjatë energjisë shpërthim do të transferohen nga grimcës me vlerë më të lartë për grimca me një vlerë më të ulët të temperaturës, në rast se ata janë të dy pozitive ose negative. Në këtë proces një situatë e kundërt do të rrjedhin në drejtim të kundërt - një temperaturë negative është "më i lartë" se sa pozitive.

Dhe pse është e nevojshme?

Paradoksi qëndron në faktin se njeriu në rrugë për të mbajtur procesin e matjes si në shtëpi dhe në industrinë e, as nuk duhet të dinë se çfarë është temperatura. Sepse ajo është e mjaftueshme për të kuptuar se kjo është shkalla e ngrohjes objekti ose mjedisin, veçanërisht pasi këto kushte ne jemi të njohur me nga fëmijëria. Në të vërtetë, shumica e pajisjeve praktike për matjen këtë parametër në fakt mat vetitë e ndryshme të substancave që ndryshojnë nivelin e ngrohjes apo ftohjes. Për shembull, presion, rezistenca elektrike, sasi t. D. shenja të mëtejshme janë manualisht ose automatikisht përkthyer me vlerën e dëshiruar.

Pra, për të përcaktuar temperaturën, nuk ka nevojë për të studiuar fizikë. Sipas këtij parimi jeton shumica e popullsisë së planetit tonë. Nëse televizori punon, nuk është e nevojshme për të kuptuar proceset e tranzicionit të pajisjeve gjysmëpërçues, të mësojnë origjinën e energjisë elektrike në prizë, ose shkon në një pjatë satelit sinjal. Njerëzit janë përdorur për të se ka ekspertë në çdo fushë, e cila do të jetë në gjendje për të rregulluar ose të korrigjoj sistemin. Babbitt nuk ka dashur të tendosje trurin tuaj, sepse ku më mirë për të parë një opera sapuni ose futboll në "kuti", ndërsa sipping një birrë të ftohtë.

Dhe unë dua të di

Por ka njerëz, më shpesh është studentët të cilët janë ose në masën e kureshtjes së tyre ose nga nevoja duhet për të studiuar fizikë dhe për të përcaktuar se çfarë temperatura është me të vërtetë. Si rezultat, në kërkimin e tyre, ata bien në labirint e termodinamikës dhe studimi është zero, ligjet e parë dhe të dytë. Përveç kësaj, mendja kureshtar do të duhet të kuptojnë ciklin Carnot dhe entropisë. Dhe në fund të udhëtimit të tij ai me siguri pranon se përcaktimi i temperaturës si një parametër sistem kthyeshëm termike që nuk varet nga lloji i substancës së punës, nuk shtoni qartësi në kuptimin e këtij koncepti. Ende pjesë e dukshme do të merret nga sistemi ndërkombëtar i njësive (SI) disa gradë.

Temperatura e energjisë kinetike

Më shumë "të prekshme" është një qasje, e cila quhet teoria molekulare-kinetike. Nga ky përfaqësim është formuar në mënyrë që nxehtësia është konsideruar si një formë e energjisë. Për shembull, energjia kinetike e molekulave dhe atomeve, një parametër mesatarisht mbi numrin e madh të grimcave rastësisht lëvizin është një masë e asaj që quhet temperatura e trupit. Kështu, sistemi i nxehtë grimcë të lëvizin më shpejt se të ftohtë.

Pasi që ky term është e lidhur ngushtë me energjinë kinetike mesatare e grupit të grimcave, ajo do të jetë mjaft e natyrshme, si njësia temperatura përdorur Joule. Megjithatë, kjo nuk ndodh, kjo është për shkak se energjia e levizjes termike e grimcave elementare është shumë e vogël në raport me xhaul. Prandaj, ai është i papërshtatshëm për t'u përdorur. lëvizje termike është i matur në njësitë e joules marra përmes një faktor të veçantë konvertimit.

Njësitë e temperaturës

Deri më sot, tri njësi kryesore të përdorura për të shfaqur këtë parametër. Në vendin tonë, temperatura është e vendosur zakonisht në gradë Celsius. Baza e kësaj njësie është pika konsoliduar ujë - vlera absolute e. Kjo është pikë referimi. Kjo është, temperatura e ujit në të cilën akull fillon për të formuar, është zero. Në këtë rast, uji shërben si një kriter shembullore. Kjo vlerë e parazgjedhur është miratuar për lehtësi. Vlera e dytë është temperature absolute e avullit, d.m.th. kur uji kalon nga gjendje të lëngët të gaztë.

Njësitë e mëposhtme janë gradë Kelvin. Origjina e këtij sistemi është konsideruar të jetë një pikë e zero absolute. Kështu, një shkallë Kelvin është e barabartë me një shkallë Celsius. Dallimi është vetëm fillimi i referencës. Ne gjejmë se zero Kelvin është e barabartë me minus 273.16 gradë Celsius. Në vitin 1954 Konferenca e Përgjithshme për Peshat dhe Masat u vendos për të zëvendësuar termin "shkallë Kelvin" për njësinë e temperaturës në "Kelvin".

Njësia e tretë e zakonshme e matjes janë gradë Fahrenheit. Deri në vitin 1960, ato janë përdorur gjerësisht në të gjitha vendet ku flitet anglisht. Megjithatë, sot në shtëpinë e SHBA duke përdorur këtë njësi. Sistemi është krejtësisht e ndryshme nga ato të përshkruara më sipër. Për origjine adoptuar ngrirjes temperatura e përzierjes kripe e amoniakut dhe ujit në proporcion me 1: 1: 1. Kështu, Fahrenheit pika e ngrirjes e ujit është e barabartë me plus 32 gradë dhe në valë - plus 212 gradë. Në këtë sistem, një ndryshim shkallë është e barabartë me 1/180 e këtyre temperaturave. Kështu, një varg nga 0 deri në 100 gradë Fahrenheit në varg prej -18 deri +38 Celsius.

zero absolute

Le të shohim se çfarë ky parametër. absolute Vlera zero quajtur Temperatura kufi në të cilën presioni ideal gazit zhduket në një vëllim të caktuar. Kjo është vlera më e ulët në natyrë. Parashikuar nga Mikhail Lomonosov ", është më i madh ose shkalla e fundit e ftohtë." Ajo vijon nga kjo kimike ligjit Avogadro-së: vëllime të barabarta të gazit me kusht të njëjtën temperaturë dhe presion përmban numër të njëjtë të molekulave. Ajo që del nga kjo? Ka një temperaturë minimale e gazit në të cilën presioni apo vëllimit të zhduken. Kjo vlerë i korrespondon absolute zero Kelvin, ose 273 gradë Celsius.

Disa fakte interesante rreth sistemit diellor

Temperatura në sipërfaqen e diellit arrin në 5700 gradë Kelvin, dhe qendra thelbin - 15 milionë Kelvins. Planetet e sistemit diellor ndryshojnë nga njëri-tjetri në aspektin e ngrohjes. Kështu, temperatura e bërthamës tokës tonë është pothuajse i njëjtë si në sipërfaqen e diellit. Planeti Jupiter nxehta parasysh. Temperatura në qendër të thelbin e saj deri në pesë herë më të larta se në sipërfaqen e diellit. Dhe këtu është vlera më e ulët e regjistruar në sipërfaqen e Hënës - ajo ishte vetëm 30 gradë Kelvin. Kjo vlerë është edhe më e ulët se sa sipërfaqja e Plutoni.

Fakte rreth Tokës

Personi 1. Vlera më e lartë Temperatura është regjistruar ishte 4 miliardë gradë Celsius. Kjo vlerë është 250 herë më e lartë se temperatura e bërthamës diellit. Record dorëzuar New York Brookhaven laborator natyror në collider jon, gjatësia e të cilit është rreth 4 kilometra.

2. Temperatura e planetit nuk është gjithmonë e përsosur dhe të rehatshme. Për shembull, në Verhnoyanske Yakutia temperatura në dimër bie në minus 45 gradë Celsius. Dhe këtu në qytetin etiopian të Dallol kundërt situatë. Temperatura mesatare Ka prej plus 34 gradë.

3. kushtet më ekstreme në të cilat njerëzit punojnë, të regjistruara në minierat e arit në Afrikën e Jugut. Minatorët që punojnë në një thellësi prej tre kilometra në një temperaturë prej 65 gradë Celsius.