Alle står dagligt med begrebet temperaturen.Udtrykket er blevet fast etableret i vores hverdag: Vi varmes op i en mikrobølgeovn, eller tilberede mad i ovnen, er interesseret i vejret på gaden eller finde ud af, om det kolde vand i floden - alle tæt forbundet med begrebet.Og hvad er den temperatur, hvilket betyder, at den fysiske parameter, hvad det måles?På disse og andre spørgsmål at besvare i denne artikel.
fysisk størrelse
Lad os se på, hvad temperaturen er fra perspektivet om et isoleret system i termodynamisk ligevægt.Udtrykket stammer fra latin og betyder "korrekt blanding", "normal", "proportionalitet".Denne værdi karakteriserer tilstanden af termodynamiske ligevægt i en makroskopisk system.I det tilfælde, hvor et isoleret system er ude af balance, med tidens gang der er en overgang energi fra en varme genstande til mindre opvarmet.Resultatet er justering (ændring) af temperaturen i hele systemet.Dette er de første postulat (nul starten) termodynamik.
temperatur afgør fordelingen af sammensatte partikler af niveauerne af energi og hastighed, graden af ionisering af stofferne, egenskaberne af ligevægt elektromagnetisk stråling med organer fuld af rumvægt af stråling.Som for det system, som er i termodynamisk ligevægt, disse parametre er ens, de kaldes systemets temperatur.
plasma ligevægt
Udover organer, der er systemer, hvor staten er kendetegnet ved flere værdier af temperaturen, er det ikke lige.Et godt eksempel er et plasma.Den består af elektroner (lys ladede partikler) og ioner (tunge ladede partikler).Når kollisioner opstår hurtigt energioverførsel fra elektron til elektron og ion-ion fra.Men mellem heterogene elementer langsom overgang finder sted.Plasma kan være i en tilstand, hvor elektronerne og ionerne alene tæt på ligevægt.I dette tilfælde er det muligt at tage temperaturen af hver individuel partikel form.Men mellem disse parametre vil variere.
Magneter
De organer, hvis partikler har et magnetisk moment, energioverførslen er normalt langsom, fra progressive til de magnetiske frihedsgrader, der er forbundet med evnen til at skifte retning nu.Det viser sig, at der er en tilstand, hvor kroppen er karakteriseret ved feber, som ikke falder sammen med de kinetiske parametre.Den svarer til den translatoriske bevægelse af elementarpartikler.Magnetisk temperatur bestemmer den del af det indre energimarked.Det kan være både positiv og negativ.Tilpasningen energi vil blive overført fra partiklerne til den store værdi for partikler med en mindre værdi for temperaturen i tilfældet, hvis de begge er positive eller negative.I denne situation vil den modstående proces fortsætte i den modsatte retning - en negativ temperatur er "højere" end positive.
Og hvorfor er det nødvendigt?
Paradokset ligger i, at manden på gaden for at holde en måling proces både hjemme og i industrien, behøver du ikke engang behøver at vide, hvad temperaturen er.For det vil være tilstrækkeligt til at indse, at denne grad af opvarmning af anlægget eller miljøet, især da disse udtryk, vi kender fra barndommen.Faktisk meget af praktiske instrumenter til måling af denne parameter faktisk måle forskellige egenskaber ved stoffer, der ændrer niveauet af varme eller køling.For eksempel tryk, elektrisk modstand, beløb t. D. Yderligere indikationer er manuelt eller automatisk oversat til den ønskede værdi.
fik at bestemme temperaturen, er der ingen grund til at studere fysik.Det er den måde de fleste mennesker lever på vores planet.Hvis tv'et fungerer, er der ingen grund til at forstå overgangen processer halvlederkomponenter, for at studere oprindelsen af elektricitet i stikkontakten eller går til en parabol-signal.Folk er vant til, at der i hver region er der specialister, som vil være i stand til at reparere eller debug systemet.Babbitt ønskede ikke at belaste din hjerne, fordi hvor bedre at se en sæbeopera eller en fodbold på "kasse", mens du nyder en kold øl.
Og jeg vil gerne vide
Men der er mennesker, oftest er det de studerende, der er enten omfanget af deres nysgerrighed, eller er tvunget af nødvendigheden af at studere fysik og at bestemme, hvad temperaturen er.Som et resultat, i deres søgen de falder i ødemarken i termodynamik og den undersøgelse, den er nul, første og andet love.Desuden ville det spørgende sind nødt til at forstå Carnot cyklus og entropi.Og i slutningen af sin vej det helt sikkert klar over, at fastsættelsen af temperatur som en parameter reversibel termisk system, der ikke er afhængig af typen af arbejderklassens stoffet ikke tilføje klarhed følelse af dette koncept.Stadig synlige del vil blive truffet af internationale enhedssystem (SI) nogle grader.
temperatur kinetisk energi
mere "håndgribelige" er den metode, som kaldes den molekylære-kinetiske teori.Fordi det er dannet en repræsentation af, at varme betragtes som en form for energi.For eksempel er den kinetiske energi af molekyler og atomer, parameteren gennemsnit over et stort antal tilfældigt bevægelige partikler er et mål for, hvad der kaldes kropstemperatur.Således er de opvarmede partikler bevæger sig hurtigere end koldt.
Da dette udtryk er nært beslægtet med den gennemsnitlige kinetiske energi partiklens gruppe, ville det være helt naturligt, da temperaturen enhed til at bruge joule.Alligevel sker det ikke, på grund af det faktum, at energien af den termiske bevægelse af elementarpartikler er meget lille i forhold til joule.Derfor er brug ubelejligt.Termisk bevægelse måles i enheder af joule opnået gennem en særlig omregningsfaktor.
Temperatur Enheder
Til dato tre vigtigste enheder bruges til at vise denne parameter.I vores land, er det taget til at bestemme temperaturen i grader Celsius.Grundlaget for denne enhed er den størkningspunkt vand - absolut værdi.Det er referencepunktet.Det vil sige, vandtemperaturen ved hvilken is begynder at danne, er nul.I dette tilfælde vandet tjener som et eksempel foranstaltning.Denne standardværdi blev vedtaget for bekvemmelighed.Den anden værdi er den absolutte temperatur af dampen, der er, når vandet fra den flydende tilstand til den gasformige tilstand.
følgende enheder er grader Kelvin.Oprindelsen af dette system anses for at være et punkt af absolut nul.Således en grad Kelvin lig med en grad Celsius.Forskellen er kun begyndelsen af reference.Vi finder, at nul Kelvin er lig med minus 273,16 grader Celsius.I 1954 Generalkonferencen for Mål og Vægt besluttet at erstatte udtrykket "Kelvin" for temperaturen enheden til "kelvin".
Tredje fælles måleenhed er grader Fahrenheit.Indtil 1960 blev de meget udbredt i alle engelsktalende lande.Men selv i dag i hverdagen i USA bruger denne enhed.Systemet er fundamentalt forskellige fra dem, der er beskrevet ovenfor.For oprindelsen vedtaget frysning temperatur saltblanding, ammoniak og vand i forholdet 1: 1: 1.Så på Fahrenheit skalaen frysepunkt vand er 32 grader plus og kogende - plus 212 grader.I dette system, én grad forskel er lig med 1/180 af disse temperaturer.Således intervallet fra 0 til 100 grader Fahrenheit i området fra -18 til +38 Celsius.
absolutte nulpunkt temperatur
Lad os se hvad denne parameter.Absolutte nul kaldes den begrænsende temperatur, ved hvilken trykket af en idealgas bliver nul ved et fast beløb.Det er den laveste værdi i naturen.Som forudsagt af Mikhail Lomonosov, "er den største eller den sidste grad af kulde."Det følger af denne kemiske Avogadros lov: lige volumener af gas under forudsætning af den samme temperatur og tryk indeholder samme antal molekyler.Hvad der følger af dette?Der er en temperatur minimum gas ved hvilken trykket eller volumen forsvinde.Denne værdi svarer til det absolutte nul Kelvin, eller 273 grader Celsius.
par interessante fakta om solsystemet
temperaturen på solens overflade når 5700 grader Kelvin, og downtown kernen - 15 millioner grader Kelvin.Planeterne i solsystemet er meget forskellige fra hinanden med hensyn til opvarmning.For eksempel kernetemperatur vores Jord er omtrent det samme som på overfladen af solen.Det hotteste planet Jupiter overvejes.Temperaturen i midten af sin kerne til fem gange højere end overfladen af solen.Og her er den laveste værdi, der registreres på overfladen af månen - det var kun 30 grader Kelvin.Denne værdi er endnu lavere end overfladen af Pluto.
Fakta om Jorden
1. Den højeste temperatur, der registreres personen var 4 milliarder grader Celsius.Denne værdi er 250 gange højere end den kernetemperatur solen.Optag leverede New York Natural Brookhaven laboratorium i ion Collider, hvis længde er omkring 4 km.
2. Temperaturen på planeten er ikke altid perfekt og komfortable.For eksempel i en by i Yakutia Verhnoyanske temperatur om vinteren falder til minus 45 grader Celsius.Men i den etiopiske by Dallol omvendt situation.Der den gennemsnitlige årlige temperatur på plus 34 grader.
3. de mest ekstreme forhold, hvor mennesker arbejder, der er optaget i guldminerne i Sydafrika.Minearbejderne arbejder ved en dybde på tre km ved en temperatur på 65 grader Celsius.
