Температура. Абсолютная температура – мера средней энергии молекул.

Температура. Абсолютная температура – мера средней энергии молекул.

Т

Е

М

П

Е

Р

А

Т

У

Р

А

?

Температура .

Температура -60°С.

36 и 6 вопросов о

температуре. Как помочь ребенку.

Температура

в России

Минимальная

зарегистрированная

температура воздуха

на Земле -89...

Максимальная

зарегистрированная

температура воздуха

на Земле +53 градуса

Нынешние температуры

почти самые высокие за

последний миллион лет

Физические тела : количество молекул – огромно, следовательно, и количество их разных характеристик бесконечно велико.

Все учесть невозможно!!!

Оказывается, что состояние очень многих физических тел и явлений можно охарактеризовать параметрами без учета их молекулярного строения, например:

…

Величины, характеризующие состояние термодинамической системы без учета молекулярного строения тел, называют макроскопическими (или термодинамическими) параметрами

Физические величины

Какого типа (макроскопические или микроскопические) физические величины перечислены в данном списке?

• Масса
• Объем
• Давление
• Концентрация
• Скорость
• Импульс
• Молярная масса
• Диаметр молекулы

… .

Макроскопическая

Макроскопическая

Макроскопическая

Макроскопическая

Макроскопическая

Макроскопическая

Микроскопическая

Микроскопическая

Холодное и горячее, холод и тепло …

Органами чувств любое живое существо (в том числе и человек) интуитивно различает холодное и горячее, холод и тепло.

В одном случае мы говорим: «Температура низкая!», в другом: «Высокая»!. Или: «Температура больше или температура меньше…».

Для измерения температуры человек придумал термометр, действие которого основано на свойстве тел изменять свой объем от увеличения или уменьшения температуры.

Чаще всего – зависимость объема жидкости (ртуть или спирт) от температуры:

0 0 – таяние льда, 100 0 – кипение воды, этот промежуток делят на 100 частей …

Неудобно, так как жидкости неодинаково меняют свой объем в зависимости от температуры

Была замечено, что все разреженные газы (гелий, водород …) расширяются при нагревании одинаково и одинаково меняют свое давление при изменении температуры…

На этом свойстве разреженных газов была создана идеальная газовая шкала температур ….

-32

+

650

Тепловое равновесие

Обязательно нужно определенное время для установления конечной температуры или говорят, для установления теплового равновесия

Человек чувствует себя больным…

Термометр для определения температуры

Вода комнатной температуры

нагрев

Лед в комнате

нагрев

вода

плавление

Тепловое равновесие – такое состояние, при котором все макроскопические параметры сколь угодно долго остаются постоянными (но микроскопические параметры продолжают жить и меняться!)

Любое макроскопическое тело или группа тел при неизменных внешних условиях самопроизвольно переходит в состояние теплового равновесия

0, то t2t1 Если ∆t 1) t1 t2 Идет обмен энергией до 2) t1 Идет обмен энергией до " width="640"

Состояние теплового равновесия системы тел характеризует температура: все тела системы, находящиеся друг с другом в тепловом равновесии имеют одну и ту же температуру

t1=t2

ФТ 2

ФТ 1

Теплообме-на нет

∆ t = t2 – t1 – указатель направления теплообмена!

Если ∆t=0, то t1=t2

Если ∆t0, то t2t1

Если ∆t

1) t1 t2

Идет обмен энергией до

2) t1

Идет обмен энергией до

Если рассмотреть случай теплового равновесия (t 0 =const) при постоянных объеме и массе газа, то

получается, что есть величина, имеющая строго определенное значение!

Определение температуры

Гипотеза: при тепловом равновесии именно средние кинетические энергии молекул всех газов одинаковы.

Нам известно, что:

если Vм больше, то t 0 больше

если t 0 больше, то р больше (в замкнутом сосуде)

Давление и объем – измеряются приборами

Опыт – великая сила, великая вещь !!!

при 100 0 С

Оказалось, что:

при 0 0 С

Не 2

О 2

Н 2

Не 2

Н 2

О 2

То есть

Не зависит:

• От рода газа
• От V, от P, от N

- От формы сосуда

пропорциональна t 0 C, поэтому эту величину можно считать естественной мерой температуры. Но применять её не удобно: слишком мала и люди привыкли измерять температуру в градусах!

0 или Т=0 Наименьшим значением T является Т=0 – это предельная температура, при которой давление ид. газа = 0 при фиксированном V или, наоборот, при которой V=0 при неизменном давлении. Эта температура называется абсолютным нулем температуры! Р=0 V=0 N0 Это самая низкая температура в природе, та «наибольшая или последняя степень холода» (М.В. Ломоносов) " width="640"

Как связать энергетическую меру температуры и температуру?

абсолютная температура

Принято считать, что

коэффициент пропорциональности

T0 или Т=0

Наименьшим значением T является Т=0 – это предельная температура, при которой давление ид. газа = 0 при фиксированном V или, наоборот, при которой V=0 при неизменном давлении.

Эта температура называется абсолютным нулем температуры!

Р=0

V=0

N0

Это самая низкая температура в природе, та «наибольшая или последняя степень холода» (М.В. Ломоносов)

Как найти k ?

Англ. Ученый У. Кельвин  абсолютная шкала температур (шкала Кельвина): нулевая температура по этой шкале соответствует абсолютному нулю, а каждая единица температуры равна градусу по шкале Цельсия

- 1 Кельвин

Определяем k:

- постоянная Больцмана

Постоянная Больцмана связывает температуру в энергетических единицах с абсолютной температурой Т в Кельвинах.

Что такое температура?

Средняя кинетическая энергия хаотичного поступательного движения молекул газа пропорциональна абсолютной температуре!

Анализ:

Чем больше…, тем больше…, и наоборот

Для любых веществ …

При приближении температуры к абсолютному нулю энергия теплового движения молекул приближается к нулю.

Как связаны абсолютная шкала и шкала Цельсия?

Нужно найти начала шкал, то есть какая абсолютная температура Т в кельвинах соответствует 0 0 Цельсия?

Т 1 =273 К

При 0 0 С

Один Кельвин и один градус шкалы Цельсия совпадают, поэтому

Итак , сегодня на уроке мы познакомились со следующими физическими понятиями:

• макроскопические (или термодинамические) параметры;
• Холодное и горячее, холод и тепло …
• идеальная газовая шкала температур
• Тепловое равновесие
• Определение температуры: средняя кинетическая энергия хаотичного поступательного движения молекул газа пропорциональна абсолютной температуре
• Абсолютной шкалой температур.