Студопедия

КАТЕГОРИИ:



Мы поможем в написании ваших работ!

Архитектура-(3434)Астрономия-(809)Биология-(7483)Биотехнологии-(1457)Военное дело-(14632)Высокие технологии-(1363)География-(913)Геология-(1438)Государство-(451)Демография-(1065)Дом-(47672)Журналистика и СМИ-(912)Изобретательство-(14524)Иностранные языки-(4268)Информатика-(17799)Искусство-(1338)История-(13644)Компьютеры-(11121)Косметика-(55)Кулинария-(373)Культура-(8427)Лингвистика-(374)Литература-(1642)Маркетинг-(23702)Математика-(16968)Машиностроение-(1700)Медицина-(12668)Менеджмент-(24684)Механика-(15423)Науковедение-(506)Образование-(11852)Охрана труда-(3308)Педагогика-(5571)Полиграфия-(1312)Политика-(7869)Право-(5454)Приборостроение-(1369)Программирование-(2801)Производство-(97182)Промышленность-(8706)Психология-(18388)Религия-(3217)Связь-(10668)Сельское хозяйство-(299)Социология-(6455)Спорт-(42831)Строительство-(4793)Торговля-(5050)Транспорт-(2929)Туризм-(1568)Физика-(3942)Философия-(17015)Финансы-(26596)Химия-(22929)Экология-(12095)Экономика-(9961)Электроника-(8441)Электротехника-(4623)Энергетика-(12629)Юриспруденция-(1492)Ядерная техника-(1748)

Мы поможем в написании ваших работ!

Температура





Давление газа пропорционально средней кинетической энергии поступательного движения молекулы.

 

Единица давления в СИ: 1 Па =1 Н/м2

Часто используют единицу измерения давления 1 бар=105 Па

В СГС: 1 дин/см2=0,1 Па

В технике используют:

1 ат =1 кг/см2 = 0,98 бар – техническая атмосфера

1 атм – физическая атмосфера (равна давлению столба ртути высотой 760 мм)

1 атм = 1,01 бар

В области низких давлений используют

1 Торр = 1/760 атм = 133,322 Па.

Из основного уравнения молекулярно-кинетической теории идеальных газов следует, что давление пропорционально средней кинетической энергии поступательного движения молекул. Поскольку концентрация молекул связана с плотностью газа r соотношением: , то давление связано с плотностью прямой пропорциональной зависимостью. При n=const, а значит и r=const, давление прямо пропорционально . При нагревании газа его давление растет, при охлаждении – падает.

Нагретый или охлажденный газ характеризуют температурой. Температура – величина, характеризующая степень нагретости тел. Тела могут быть нагреты неравномерно (например, одна часть тела нагрета сильнее другой). Для определения температуры тела в этом случае необходимо подождать, пока тело в результате теплообмена не перейдёт в равновесное состояние, при котором оно будет равномерно нагрето. Температура – величина, характеризующая состояние теплового равновесия тел. Два тела, имеющие одинаковые температуры, находятся в тепловом равновесии. Если два тела находятся в тепловом равновесии с третьим, то и меду собой они тоже находятся в тепловом равновесии. Своеобразие температуры в том, что её нельзя измерить методом сравнения с эталоном. Для измерения температуры необходимо, чтобы термометрическое вещество (тело) пришло в тепловое равновесие со средой, температуру которой нужно измерить. Своеобразие температуры и в том, что она не аддитивна. Это значит, что температура всего тела не равна сумме температур его частей. Для измерения температуры пользуются тем, что при изменении температуры тела изменяются его свойства, а, следовательно, и величины, характеризующие свойства.



Тело, выбираемое для измерения температуры, называется термометрическим. Нужно выбирать такие тела, у которых величина, изменяющаяся при изменении температуры – термометрическая величина – изменялась бы значительно и монотонно. Прибор для измерения температуры называют термометром.Термометры бывают разные: ртутные, спиртовые, электрические, оптические и др. Они имеют разные термометрические вещества, термометрические величины и свойства. Пример: ртутный термометр, термометрическое вещество – ртуть; термометрическое свойство – изменение объема с изменением температуры; термометрическая величина – длина ртутного столба.

Для того, чтобы величине температуры можно было сопоставить определенные числовые значения, нужно воспользоваться температурной зависимостью термометрической величины. Обычно используют линейную зависимость.

Единица измерения температуры – градус. Размер градуса устанавливают так: произвольно выбирают две температуры (их называют реперными точками) – обычно это температура таяния льда и кипения воды при атмосферном давлении – и делят температурный интервал между реперными точками на некоторое число равных частей – градусов. Так получают температурную шкалу. Можно получить множество таких шкал. Их называют эмпирическими температурными шкалами. Примерами таких шкал являются шкалы Цельсия, Фаренгейта, Реомюра и др.

Современная термометрия основана на шкале идеального газа, устанавливаемой с помощью газового термометра. В газовом термометре термометрической величиной является давление. Пусть кипению соответствует pк, а таянию льда p0 , тогда . Из опыта , следовательно и . Размер градуса выбирают делением разности Тк - Т0 на 100 частей, следовательно: .

По газовому термометру градуируют многие используемые на практике термометры.

Температурная шкала называется абсолютной, если при температуре, равной нулю, термометрическая величина обращается в нуль. Температура, определённая по такой шкале, называется абсолютной термодинамической температурой.

В СИ температура измеряется в кельвинах: [T] =1К.

1 К равен части температурного интервала от абсолютного нуля температуры до температуры тройной точки воды. Шкала Кельвина – абсолютная шкала, так как при Т=0 К, термометрическая величина – давление p = 0 Па. Связь между температурой в градусах Цельсия и Кельвина выражена следующей формулой:

t(0C) = T(K) – 273,15

Величина градуса Цельсия равна величине градуса Кельвина.

Если два тела с разными температурами привести в контакт, то со временем температуры этих тел станут одинаковыми. Изменение температуры контактирующих тел в процессе установления теплового равновесия означает передачу энергии от одного (более нагретого) тела к другому (менее нагретому) телу. Энергия будет передаваться до тех пор, пока температуры тел не станут одинаковыми. Процесс передачи энергии от более нагретого тела к менее нагретому обусловлен энергетическим обменом его структурных элементов (молекул). Следовательно, внутренняя энергия тела (как суммарная энергия его структурных элементов) пропорциональна температуре.

Для идеальных газов внутренняя энергия определяется только кинетической энергией его молекул. Средняя кинетическая энергия поступательного движения молекул идеального газа прямо пропорциональна температуре . Введём коэффициент пропорциональности, равный для одноатомных газов (три степени свободы поступательного движения молекул), где k=1,38×10 –23 Дж/К - постоянная Больцмана. Тогда

(6.4)

Отсюда видно, что и температура как макроскопический параметр состояния, с точки зрения молекулярно-кинетической теории, также является статистическим параметром, как и давление.





Дата добавления: 2014-01-03; Просмотров: 1383; Нарушение авторских прав?; Мы поможем в написании вашей работы!


Нам важно ваше мнение! Был ли полезен опубликованный материал? Да | Нет



ПОИСК ПО САЙТУ:


Рекомендуемые страницы:

Читайте также:
studopedia.su - Студопедия (2013 - 2021) год. Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав! Последнее добавление
Генерация страницы за: 0.003 сек.