Понятие температуры. Шкала температур

Общее начало термодинамики.

Методы описания системы движущихся частиц.

Из механики известно, что для описания поведения одной частицы в известном силовом поле, достаточно знать начальные условия и скорость.

Зная положение частицы, зная скорость, силы можно найти координаты каждой частицы в любой момент времени x_i(t), также казалось, можно предугадать свойства тела.

▼ 2 метода:

1) Детерминированным методом. Из механики нам уже известно, для полного описания движения частиц, при заданных сил, необходимо знать начальное положение и скорость (пример: пружинный маятник).

Пусть N – кол-во частиц

▼ Метод описания системы частиц, основанный на записи и решении уравнения движения всех частиц системы, наз-ся детерминированным методом.

При нормальных условиях в воздухе молекул:

N ≈ 2.7*10¹⁹

Поэтому для описания систем из большого числа частиц используют статистический метод.

2) Статистический метод основан на изучении усредненных, на совокупности большого числа характеристик. Причём эти характеристики не относятся к отдельным молекулам, а сразу ко всей системе (пример: давление в сосуде, температура).

Это более описательная наука, относящаяся к макроскопическим объектам.

Введём понятие адиабатической оболочки.

Говорят, что ТДС находится внутри адиабатической оболочки, если её состояние не меняется при нагревании или охлаждении тела (пример: термос, сосуд Дьюара).

Система наз-ся изолированной, если она находится в адиабатической оболочке.

Система находится в состояние термодинамического равновесия (ТДР), если в ней прекратились изменения всех макроскопических параметров.

Общее начало термодинамики: при любом начальном состоянии изолированной системы, в ней изменяется определённый промежуток времени, установившейся термодинамическим равновесием.

Температура является количественной мерой степени нагретости тела. Но это субъективное понятие. Чтобы избавиться от этого, вводят некоторые характеристики, которые зависят от нагретости тела.

Можно выбрать некоторое пробное тело, при приведении которого в тепловой контакт с исследуемым телом можно судить о степени нагретости.

Два тела находятся в тепловом равновесии друг с другом и имеют одну температуру, если при их тепловом контакте состояние равновесия не изменяется.

Чтобы измерить температуру можно использовать малое тело, которое при тепловом контакте с другими не изменяет температуру этих тел. А температура малого тела может сильно изменяться.

Малое тело используется для измерения температуры тел путём теплового контакта – термоскоп.

Тело, выбираемое в качестве термоскопа, называется термометрическим телом.

Физ. вел. посредством которой измеряется степень нагретости термоскопа называется термометрическая величина.

Термоскоп, его длинна – термометрическая величина.

Для построения шкалы необходимо с помощью термоскопа установить ряд постоянных точек температур, при которых происходят легко воспроизводимые физ. явления.

Такие температурные точки называются реперными точками.

В качестве реперных точек можно взять некоторые характеристики термометрического тела, например при кипении и при замерзании воды.

Температурой называют числовое значение термометрической величины термоскопа.

Температура выражается в градусах. Реперными точкам можно присвоить любую температуру.

точка замерзания t₁; a₁ термометрическая вел.

точка кипения t₂; a₂ термометрическая вел.

(1) - 1° температуры

Температурой термометрического тела называется число, вычисляемое по формуле:

(2) a_t значение термометрической величины при t.

(3)

Шкала Цельсия (t₁ = 0, t₂ = 100)

Шкала Фаренгейта (t₁ = 32, t₂ = 212)

Величина 1° в различных шкалах различна.

Дата добавления: 2015-04-24