Mennyiségek jellemzésére CO-álló makroszkopikus testek figyelembevétele nélkül a molekuláris szerkezete a szervek (v,
a. 1
Molekuláris fizika.
2. fejezet hőmérséklet. Az energia a termikus mozgás a molekulák.
Előadás 25. Hőmérsékleti. Az energia a termikus mozgás a molekulák.
makroszkopikus paraméterek
Viselkedés a makroszkopikus testek, különösen gázokat lehet jellemezni egy kis számú fizikai nagyságrenddel kapcsolatos nem az egyes molekulák távú-vezetőképes test, és az összes a molekulák általában. Ezek között változók a V térfogata, p nyomás, hőmérséklet és mások.
Tehát egy adott tömegű gáz mindig elfoglalja egy bizonyos térfogatú, egy bizonyos nyomás és hőmérséklet. A térfogat és nyomás képviselt lyayut mechanikus-mennyiséget állapotának leírásakor a gáz. A hőmérséklet nem tekinthető a mechanika leírja a belső állapotát a szervezetben.
Értékek jellemző CO-álló makroszkopikus testek kivéve a molekuláris szerkezete szervek (V, R, T) az úgynevezett makroszkopikus-lefölözött paraméterek.
A hőmérséklet és az alapvető jellemzői
A mindennapi életben, a hőmérséklet a megértés fokát forró testek.
Ez olyan mennyiség, amely feltétlenül ugyanaz az testek termikus egyensúlyban (ez olyan állapot, amelyben az összes makroszkopikus paraméterek változatlanok maradnak tetszőleges idő hiányában a külső hatások)
Hőmérséklet - Nem túlmenően értéke (a rendszer hőmérsékletének az összeg az alkatrészek hőmérséklet)
A hőmérséklet értéke jelezve az irányt a hőátadás (hőcsere végbemegy különböző hőmérsékleteken, szervek, amelyek érintkezésben. A hőátadás egy több fűtött egy kevésbé fűtött)
Megjegyzés. Ha az állam - vagy a test venni nulla, a hőmérséklet olyan mennyiség, ami azt méri, az eltérés a vizsgálati testet a állapotban a test, venni nulla.
Az átlagos kinetikus energiája a gáz molekulák azonos termikus-vesii.
A egyensúlyi állapot a termikus-RAV minden gázt hőmérséklete azonos, függetlenül a gáz típusától. Hőmérsékletének meghatározására megtudja, mi fizikai mennyiség molekuláris kinetikus elméletét azonos tulajdonságot.
VII fokozatú fizika persze ismert, hogy a gyorsabb molekula mozog, minél magasabb a hőmérséklet a test. Amikor felmelegített gáz egy zárt edényben, a gáz nyomása növekszik. Ugyanezen alapegyenletének molekuláris kinetiches Coy elmélet (1,15), a P nyomás egyenesen arányos az átlagos kinetikus energiája az XYZ transzlációs mozgás a molekulák. Halászatakor TEP-egyensúly, ha a nyomás a gáz tömege és térfogata rögzítve van, az átlagos kinetikus energiája a gázmolekulák kell szigorúan meghatározott érték, mint a hőmérséklet.
Mivel a gáz koncentrációja molekulák, akkor következik az egyenlet
A nyomás és térfogat mérése közvetlenül. A molekulák száma lehet meghatározni ismeretében gáztömeg m, Avogadro-szám és a moláris tömege
Ha a mozgási energia egy és ugyanaz, a nagyságát a gázok termikus egyensúlyi állapot és nagyságát, hogy túl ODI-azonosan minden gázra.
Gázok termikus Rav-egyensúly.
Tapasztalat végezhetjük úgy. Vegyük több töltött edényeket különböző gázok, mint például a hidrogén, hélium és savanyú nemzetség. Az edények vannak ellátva egy bizonyos térfogatú és nyomásérzékelők. Ez lehetővé teszi, hogy az intézkedés a nyomás minden edényben. Súlyok ismert gázokat, ezáltal ismert molekulák száma minden egyes edényben.
Itt a gázok állami TEP lovogo egyensúlyt. Erre a célra, a helyén őket olvadó jég és podozh dem, amíg a termikus egyensúlyi állapot jön létre, és a gáz nyomása újra lesz shift (ábra. 19). Miután azt mondhatjuk, hogy az összes gáz van egyforma hőmérsékletet 0 ° C-on Gáznyomás p és V térfogata a molekulák száma N különböző. Ezzel mérjük ezeket a paramétereket kaptuk:
Az azonos értékű az aránya gáznyomás működik az oltalmi kör a molekulák számát kapunk az összes többi gáz hőmérsékleten olvadó jég.
Ha a hajók gázokkal forró vízbe helyeztük normál légköri nyomáson,
A kapcsolat még mindig én ugyanaz lesz minden gázra, de több mint az előző. A tapasztalat azt mutatja,
Meghatározása a hőmérséklet.
Mozh-de így azt állítják, hogy az értéke növekszik a hőmérséklet emelkedésével. Továbbá, egyik sem, kivéve a hőmérséklet független. A beérkezett-tsipe lehet tekinteni, mint a hőmérséklet, és maga az érték, és méri a hőmérsékletet energia egységek - joule. Aude-Naco, egyrészt, ez kényelmetlen a gyakorlati használat (100 ° C felelne meg egy nagyon kis mennyiségű - sorrendben J), és másodszor, és ami a legfontosabb, már régóta szokás kifejezni a tempera-Tour fokokban.
Nézzük meg az értékét egyenesen arányos a hőmérséklet T, fokokban mérve:
ahol k - arányossági tényező. Egyenlettel meghatározott (2,5) a hőmérsékletet nevezzük ab lutely. Ez a név, mint látni fogjuk, van egy ésszerű alapon.
A meghatározás (2.5). kapjuk:
A hőmérséklet-tartomány (fokban) bemenetnek alapján ez a képlet, nem attól függően, egy anyag mérésére használt hőmérséklet.
abszolút nulla
Hőmérséklet, által meghatározott általános képletű (2,6) nyilvánvalóan nem lehet negatív, mert az összes mennyiséget a bal oldalon az e képlet egyértelműen pozitív. Következésképpen, a lehető legkisebb érték a hőmérséklete T T = 0, ha a nyomás, vagy a V térfogat p nulla. Limit hőmérséklet, amelynél az ideális gázokra nyomás eltűnik egy meghatározott összeget vagy térfogata ideális gáz nullához állandó nyomáson, az úgynevezett abszolút nulla hőmérséklet.
Abszolút hőmérsékleti skála.
Angol tudós William Calvin (1824-1907) bevezette az abszolút shka-lu hőmérsékleten. Nulla-RA párologtató az abszolút skálán (ez az úgynevezett is vayut-Kelvin skála) CO-os állás, hogy abszolút nulla, és minden egység a hőmérséklet ezen a skálán az Celsius fok.
Emu párologtató-folyamatban vesz részt a SI nevű Kelvin (betűvel jelöljük K).
Boltzmann állandó.
Meghatározott lim k-faktor olyan formában-le (2.6) úgy, hogy az egyik Kelvin (K 1) egyenlő Celsius fok (1 ° C).
Tudjuk, hogy a-érték a G ° C és 100 ° C-on
Jelöljük az abszolút sebesség-séklet 0 ° C-on több mint, 100 ° C-on keresztül Ezután szerint a (2,5)
Ez az úgynevezett Boltzmann állandó tiszteletére Boltzmann egyik leíróinak molekuláris gázok kinetikus elméletét. Boltzmann állandó kötődik temperaturuvenergeticheskih egységeknél a T hőmérséklet Kelvinben.
Kommunikációs abszolút skálán, és a Celsius skála.
Ismerve a Boltzmann állandó, meg lehet találni az abszolút nulla Celsius skála. Ehhez először találni az abszolút hőmérséklet megfelelő 0 ° C-on
Mivel 0 ° C hőmérsékleten, majd
Ezért minden értéke az abszolút hőmérséklet T lesz 273 Celsius fok magasabb, mint a megfelelő hőmérséklet:
De változik az abszolút sebesség változásával egyenlő-séklet úgy mérséklet Celsius :.
Hőmérséklet - az az átlagos kinetikus energiája ki-molekulák.
Az alapvető egyenlet MKT:
Másrészt:
Az átlagos kinetikus energiája véletlenszerű transzlációs mozgása molekulák arányos az abszolút hőmérséklet a gáz.
A harmadik fajta alapegyenletének MKT
helyettesítésével kapjuk.
Az átlagos sebessége hőmozgást molekulák
Tól mechanika tudjuk, hogy
Másrészt
ahol - átlagos négyzetes sebesség.
Hőmérséklet mérés. Hőmérők.
Ahhoz, hogy mérjük a hőmérséklet-változás segítségével bármilyen makroszkopikus mennyiségben a hőmérséklettől függően: a térfogat, nyomás, elektron-paraméter-rezisztencia, stb ...
Leggyakrabban a gyakorlatban használt függő folyadék térfogata (higany vagy alkohol), hőmérséklet. A kalibrációs a hőmérő jellemzően a referenciapont (0) veszi a az olvadó jég hőmérsékletén; második konstans pont (100) található a víz forráspontja atmoszferikus nyomáson (skála Celsius). A skála 0 és 100 közötti pontok vannak osztva 100 egyenlő részre, úgynevezett fok (ábra. 140). Mozgó a folyadékot pillér egy de Leniye felel meg hőmérsékletének változását 1 ° C-on
Mivel a különböző folyadékokat bővíteni hevítve, a nem azonos, az így létrehozott tartomány bizonyos mértékig függ a tulajdonságait a folyadék. Természetesen a 0 és 100 ° C ugyanaz lesz egyáltalán a hőmérők, de, mondjuk, 50 ° C nem lesz ugyanaz.
Milyen anyag lehet választani annak érdekében, hogy eltűnjön ez a függőség? Azt is megfigyelték, hogy a folyadékoktól eltérően minden alkalommal-ritkított gázok - hidrogén, hélium, oxigén, - bővülő azonos melegítéssel és ugyanazt a nyomást megváltoztatják a hőmérséklet-változásokat. Emiatt a fizika racionális SET-ment hőmérsékleti skála használatos bizonyos számú nyomás változása a ritkított gáz állandó térfogaton vagy módosítsa a gáz térfogata állandó nyomáson. Ez a skála néha egy ideális gáz-skálán a hőmérsékletet. Ha még mindig lehetséges, hogy megszabaduljon létrehozó egyik jelentős hiánya Celsius - az önkényes választás a származás, azaz nulla hőmérséklet ... Miután az összes, mint a vonatkozási pont helyett az olvadáspont jég és ugyanazt az eredményt is eltarthat a víz forráspontja.