Quina és la temperatura? Unitats de temperatura - graus. La temperatura del vapor d'aigua i gas

Cada persona s'enfronta diàriament el concepte de temperatura. El terme s'ha establert fermament en la nostra vida quotidiana: escalfem en els productes de microones o la preparació d'aliments al forn, estem interessats en el temps al carrer o esbrinar si l'aigua freda al riu - tot això està molt relacionat amb aquest concepte. I el que és la temperatura, el que significa que el paràmetre físic, el que es mesura? Per aquestes i altres preguntes per respondre en aquest article.

quantitat física

Vegem el que la temperatura des del punt de vista d'un sistema aïllat en equilibri termodinàmic. El terme prové del llatí i significa "una barreja adequada", "normal", "proporcionalitat". Aquest valor caracteritza l'estat d'equilibri termodinàmic d'un sistema macroscòpic. En el cas en què un sistema aïllat és fora d'equilibri, amb el pas del temps té lloc la transferència d'energia des de l'objecte més calent a una menys escalfat. El resultat és una temperatura d'alineació (canvi) en tot el sistema. Aquesta és la termodinàmica primer postulat (inici zero).

La temperatura determina la distribució de partícules de material compost d'acord amb els nivells d'energia del sistema i de les velocitats, el grau d'ionització de les substàncies, les propietats d'equilibri dels cossos de radiació electromagnètica densitat aparent total de la radiació. Així que per a un sistema que es troba en equilibri termodinàmic, aquests paràmetres són iguals, llavors se'ls diu una temperatura del sistema.

plasma

A més d'equilibri cossos, hi ha sistemes en què la condició es caracteritza per diversos valors de temperatura no són iguals. Un bon exemple és plasma. Es compon d'electrons (llum partícules carregades) i ions (partícules carregades pesades). Quan col·lisions ocorren transferència d'energia ràpida de l'electró a electró i el ió d'ions. Però entre elements heterogenis es produeix una transició lenta. El plasma pot estar en un estat en el qual els electrons i els ions per separat a prop de l'equilibri. En aquest cas, cada un d'individual de temperatura pot prendre la forma de partícules. No obstant això, entre aquests paràmetres serà diferent.

imants

Els cossos en la qual les partícules tenen un moment magnètic, la transferència d'energia normalment es produeix lentament en un magnètics graus de llibertat de translació que estan associats amb la possibilitat de canviar les adreces de torque. Resulta que hi ha estats en què el cos té una temperatura que no coincideix amb el paràmetre cinètic. Es correspon amb el moviment d'avanç de les partícules elementals. temperatura magnètica determina la part de l'energia interna. Pot ser positiu o negatiu. Durant l'energia flare serà transferit de la partícula amb el valor més alt per a les partícules amb un valor de temperatura inferior en el cas si tots dos són positius o negatius. En aquest procés una situació adversa fluirà en la direcció oposada - una temperatura negativa és "més alt" que positiva.

I per què és necessari?

La paradoxa rau en el fet que el ciutadà de a peu per sostenir el procés de mesurament tant a la llar i en la indústria, ni tan sols necessiten saber com és la temperatura. Per a això és suficient per entendre que és el grau de calor de l'objecte o el medi ambient, sobretot perquè aquests termes que coneixem des de la infància. De fet, la majoria dels dispositius pràctics per al mesurament d'aquest paràmetre mesura realment diverses propietats de les substàncies que canvien el nivell de calefacció o refrigeració. Per exemple, la pressió, la resistència elèctrica, la quantitat t. D. Altres indicacions són manualment o automàticament traduïts al valor desitjat.

Per tant, per determinar la temperatura, no hi ha necessitat d'estudiar física. D'acord amb aquest principi viu la major part de la població del nostre planeta. Si el televisor funciona, no cal entendre els processos de transició dels dispositius semiconductors, aprendre l'origen de l'electricitat a la sortida o va a una antena parabòlica del senyal. La gent està acostumada que no són experts en cada àrea, que serà capaç de corregir o depurar el sistema. Babbitt no volia crear tensió en el cervell, perquè què millor lloc per veure una telenovel·la o el futbol a la "caixa", mentre es pren una cervesa freda.

I jo vull saber

Però hi ha persones, amb més freqüència són els estudiants que es trobin en l'abast de la seva curiositat o per la necessitat d'haver d'estudiar la física i determinar el que realment és la temperatura. Com a resultat, en la seva recerca, cauen en el laberint de la termodinàmica i l'estudi és zero, la primera i segona lleis. A més, la ment d'investigació hauria de comprendre el cicle de Carnot i l'entropia. I al final del seu viatge, sens dubte reconeix que la determinació de la temperatura com un sistema tèrmic reversible paràmetre que no depèn del tipus de la substància de treball, no afegeix claredat al sentit d'aquest concepte. Encara part visible la pren el sistema internacional d'unitats (SI) alguns graus.

La temperatura de l'energia cinètica

Més "tangible" és un enfocament, que es diu la teoria cineticomolecular. A partir d'aquesta representació es forma per tal que la calor és considerat com una forma d'energia. Per exemple, l'energia cinètica de les molècules i àtoms, un paràmetre mitjana sobre el gran nombre de partícules que es mouen a l'atzar és una mesura del que s'anomena la temperatura corporal. Per tant, el sistema de partícules s'escalfa es mouen més ràpid que el fred.

Des d'aquest terme està estretament relacionat amb l'energia cinètica mitjana del grup de partícules, seria molt natural com la unitat de temperatura utilitzat joule. No obstant això, això no succeeix, és perquè l'energia del moviment tèrmic de les partícules elementals és molt petita en relació amb el joule. Per tant, és incòmode d'utilitzar. moviment tèrmic es mesura en unitats de juliols obtinguts a través d'un factor de conversió especial.

Unitats de temperatura

Fins a la data, tres unitats principals s'utilitzen per visualitzar aquest paràmetre. Al nostre país, la temperatura es determina generalment en graus Celsius. La base d'aquesta unitat és punt de solidificació d'aigua - el valor absolut de. És el punt de referència. És a dir, la temperatura de l'aigua en la qual el gel comença a formar, és zero. En aquest cas, l'aigua serveix com un criteri exemplar. Es va adoptar aquest valor per defecte per a més comoditat. El segon valor és la temperatura absoluta del vapor d'aigua, és a dir, quan l'aigua passa de l'estat líquid al gasós.

Les següents unitats estan en graus Kelvin. L'origen d'aquest sistema es considera que és un punt de zero absolut. Per tant, un grau Kelvin és igual a un grau Celsius. La diferència és només el principi de referència. Ens trobem que el Kelvin zero és igual a menys 273,16 graus centígrads. El 1954 la Conferència General de Pesos i Mesures es va decidir substituir el terme "grau Kelvin" per a la unitat de temperatura en el "kelvin".

La tercera unitat de mesura comuna són graus Fahrenheit. Fins a 1960, van ser àmpliament utilitzats en tots els països de parla anglès. Avui, però, a la casa dels Estats Units d'utilitzar aquesta unitat. El sistema és fonamentalment diferent dels descrits anteriorment. Per origen adoptat temperatura de la barreja de sal d'amoníac i aigua gelada en la proporció 1: 1: 1. Per tant, Fahrenheit punt de congelació de l'aigua és igual a més de 32 graus i el punt d'ebullició - a més de 212 graus. En aquest sistema, una diferència de grau és igual a 1/180 d'aquestes temperatures. Per tant, una gamma de 0 a 100 graus Fahrenheit en el rang de -18 a 38 Celsius.

El zero absolut

Vegem el que aquest paràmetre. El valor zero absolut anomenada temperatura límit en què la pressió de gas ideal s'anul·la en un volum fix. Aquest és el valor més baix en la natura. Com es va predir per Mikhail Lomonosov, "és el més gran o el darrer grau de fred." Es desprèn d'aquest producte químic llei d'Avogadro: volums iguals de gas sota la condició de la mateixa temperatura i pressió conté el mateix nombre de molècules. El que segueix d'això? Hi ha una temperatura mínima del gas al qual la pressió o el volum s'esvaeixen. Aquest valor correspon a la del zero absolut Kelvin, o 273 graus Celsius.

Algunes dades interessants sobre el sistema solar

La temperatura a la superfície del sol arriba a 5700 graus Kelvin, i el nucli central - 15 milions de graus Kelvin. Els planetes del sistema solar es diferencien entre si en termes de calefacció. Per tant, la temperatura del nucli de la nostra terra és gairebé el mateix que en la superfície del sol. El planeta més calent Júpiter considerat. La temperatura al centre del seu nucli a cinc vegades més gran que en la superfície del sol. I aquí és el valor més baix registrat a la superfície de la lluna - era només 30 graus Kelvin. Aquest valor és encara més baix que la superfície de Plutó.

Dades sobre la Terra

persona 1. El valor de temperatura es registra va ser de 4 mil milions de graus Celsius. Aquest valor és 250 vegades més gran que la temperatura del nucli dg Registre lliurat Nova York Brookhaven laboratori natural al col·lisionador d'ions, la longitud és d'uns 4 quilòmetres.

2. La temperatura del planeta no sempre és perfecte i còmode. Per exemple, en Verhnoyanske Yakutia temperatura a l'hivern cau a menys 45 graus Celsius. I aquí, a la ciutat etíop de Dallol revertir la situació. temperatura mitjana ha de més 34 graus.

3. Les condicions més extremes en què les persones treballen, registrats en les mines d'or a Sud-àfrica. Miners de treball a una profunditat de tres quilòmetres a una temperatura de 65 graus Celsius.