воскресенье, 4 октября 2020 г.
суббота, 3 октября 2020 г.
Роль измерений в физике. Прямые и косвенные измерения. Единицы измерения физ. величин. Международная система единиц (СИ)
Роль измерений в физике. Прямые и косвенные измерения. Единицы измерения физ.величин. Международная система единиц (СИ)
Методы изучения в физике (презентация)
Физические величины (презентация)
Измерительные приборы (презентация)
Физика — наука о природе. Физика и техника. Связь физики с другими науками.
- Физика — наука о природе. Физика и техника. Связь физики с другими науками
пятница, 2 октября 2020 г.
Температура. Абсолютная шкала температур
Температура. Абсолютная шкала температур
Известно, что соль, смешанная со льдом, разъедает его, частично превращая в воду. При этом смесь сильно охлаждается. Исследуя это явление, американец Д. Фаренгейт обнаружил, что температура их смеси не зависит ни от количества льда, ни от количества соли, ни от температуры в лаборатории. Температуру этой смеси он и принял за 0 °F (читается: ноль градусов по Фаренгейту). Француз Р. Реомюр предложил в качестве нуля градусов принять температуру замерзания воды. Температуру кипения воды он принял за 80 °R (читается: восемьдесят градусов по Реомюру).
Проверку шкалы Реомюра выполнял шведский ученый А. Цельсий. Он, в частности, писал: "Эти опыты я повторял два года, во все зимние месяцы, при различной погоде и разнообразных изменениях состояния барометра и всегда находил точно такую же точку на термометре. Я помещал термометр не только в тающий лед, но также при сильных холодах приносил снег в мою комнату на огонь до тех пор, пока он не начинал таять. Я помещал также котел с тающим снегом вместе с термометром в топящуюся печь и всегда находил, что термометр показывал одну и ту же точку, если только снег лежал плотно вокруг шарика термометра".
Тщательно проверив постоянство температуры таяния льда, Цельсий принялся за исследование температуры кипения воды. Он, в частности, обнаружил, что она зависит от наличия примесей и внешнего давления. В горах, например, где атмосферное давление низкое, вода закипает при меньшей температуре.
Усилиями
А. Цельсия и другого шведского ученого, К. Линнея, была создана шкала, которой
мы пользуемся и сегодня. В ней имеются две постоянные точки: 0 °С - температура
сосуществования воды и льда, 100 °С - температура кипения воды при нормальном
атмосферном давлении. Расстояние между этими так называемыми реперными точками
шкалы, поделенное на 100 равных частей, называется градусом температурной шкалы
Цельсия (лат. "градус" - шаг, ступень).
Температура- физическая
скалярная величина, оценивающая степень нагретости тел и измеряемая
термометром. Или мера средней кинетической энергии тела.
Термометры:
1.
газовый
2.
жидкостный (зависимость объема жидкости от температуры)
3.
термометр сопротивления (зависимость электрического сопротивления проводников
от температуры)
4. пирометр – прибор для измерения температуры нагретых тел по интенсивности их теплового излучения в оптическом диапазоне.
Когда соприкасаются два тела (или несколько
тел), между ними происходит теплообмен. Если система тел изолирована (т.е. не
взаимодействует с окружающими телами и внешней средой), теплообмен будет
длиться до тех пор, пока температуры тел не выравняются и не установится
тепловое равновесие.
Тепловым
или термодинамическим равновесием называют такое состояние, при котором
все макроскопические параметры в системе сколь угодно долго остаются
неизменными.
Таким
образом, температура характеризует состояние термодинамического равновесия
изолированной системы тел.
Абсолютная температура Т – это физическая скалярная величина, которая является мерой средней кинетической энергии хаотического поступательного движения молекул изолированной системы, находящейся в состоянии термодинамического равновесия:
(T=t + 273 K). Таким образом, при абсолютном
нуле температуры прекращается тепловое движение частиц вещества. Ниже этой
температуры быть уже не может. Эта температура приблизительно равна
-
273oС. Единица абсолютной температуры называется кельвином (K).
абсолютным нуль температуры –это
предельная температура, при которой давление идеального газа обращается в нуль
при фиксированном обьеме.
Опытным путем было установлено, что при постоянном объеме и температуре давление газа прямо пропорционально его концентрации. Объединяя экспериментально полученные зависимости давления от температуры и концентрации, получаем уравнение:
р = nkT, где - k коэффициент пропорциональности - постоянная Больцмана.
Постоянная
Больцмана связывает температуру со средней кинетической энергией движения
молекул в веществе. Это одна из наиболее важных постоянных в МКТ. Температура
прямо пропорциональна средней кинетической энергии теплового движения частиц
вещества.
Следовательно,
температуру можно назвать мерой средней кинетической энергии частиц,
характеризующей интенсивность теплового движения молекул. Этот вывод хорошо
согласуется с экспериментальными данными, показывающими увеличение скорости
частиц вещества с ростом температуры.
Рассуждения, которые мы проводили для выяснения физической сущности температуры, относятся к идеальному газу. Однако выводы, полученные нами, справедливы не только для идеального, но и для реальных газов. Справедливы они и для жидкостей и твердых тел. В любом состоянии температура вещества характеризует интенсивность теплового движения его частиц.
Средняя кинетическая энергия
хаотического поступательного движения молекул газа пропорциональна абсолютной
температуре.
Подписаться на:
Сообщения (Atom)