Ikvienam saskaras katru dienu ar jēdzienu temperatūras.Termins ir kļuvusi nostiprinājušās mūsu ikdienas dzīvē: mēs iesilda mikroviļņu krāsnī, vai sagatavot ēdienu cepeškrāsnī, interesē laika uz ielas vai arī uzzināt, vai aukstā ūdens upē - viss ir cieši saistīts ar jēdzienu.Un kāda ir temperatūra, kas nozīmē, ka fiziskā parametrs, kas tas mēra?Uz šiem un citiem jautājumiem atbildēt šajā rakstā.
fizisko daudzumu
Apskatīsim, kāda temperatūra ir no viedokļa izolētu sistēmas termodinamiskā līdzsvara.Termins nāk no latīņu valodas un nozīmē "pareizu sajaukšanos", "normāls", "samērīgumu".Šī vērtība raksturo stāvokli termodinamisko līdzsvaru makroskopiskā sistēmā.Gadījumā, ja izolēta sistēma ir ārpus līdzsvara, ar laika gaitā ir pāreja enerģija no karstiem priekšmetiem līdz mazāk karsē.Rezultāts ir saskaņošana (maiņu) temperatūru visā sistēmā.Šis ir pirmais postulāts (nulle sākumā) termodinamika.
temperatūra nosaka kompozīta daļiņu no enerģijas un ātrumu, pakāpi jonizāciju vielu, to īpašības līdzsvara elektromagnētiskā starojuma iestāžu pilna blīvumu starojuma līmeņu sadalījumu.Attiecībā uz sistēmu, kas ir termodinamisko līdzsvarā, šie parametri ir vienādi, tos sauc par sistēmas temperatūra.
plazmas līdzsvara
Bez struktūrām, ir sistēmas, kurās valsts raksturo vairākas vērtības temperatūra, tas nav vienāds.Labs piemērs ir plazmas.Tā sastāv no elektroniem (gaiši lādētu daļiņu) un jonu (smagie iekasē daļiņas).Kad sadursmes notiek ātri enerģijas pārnesi no elektronu uz elektronu un jonu-ion no.Bet starp neviendabīgu elementu lēna pāreja notiek.Plazmas var būt tādā stāvoklī, kurā elektroni un joni tikai tuvu līdzsvara.Šajā gadījumā, ir iespējams mērīt temperatūru katra atsevišķā daļiņu veidā.Tomēr starp šiem parametriem var atšķirties.
Magnēti
organizācijas, kuru daļiņas ir magnētiskais moments, enerģijas nodošana parasti ir lēns, no progresīva ar magnētisko brīvības pakāpēm, kas ir saistītas ar spēju mainīt virzienu tagad.Izrādās, ka ir stāvoklis, kad organisms ir raksturīgs drudzis, kas nesakrīt ar kinētisko parametriem.Tas atbilst translācijas kustībā elementāro daļiņu.Magnētiskā temperatūra nosaka daļu iekšējā enerģijas.Tas var būt gan pozitīva, gan negatīva.Saskaņošana process enerģija tiks pārcelti no daļiņām ar lielo vērtību daļiņām ar mazāku vērtību temperatūras gadījumā, ja tie abi ir pozitīvi vai negatīvi.Šādā situācijā, pretinieku process turpināsies pretējā virzienā - negatīvs temperatūra ir "lielāks" nekā pozitīva.
Un kāpēc tas ir nepieciešams?
paradokss slēpjas faktā, ka cilvēks uz ielas rīkot mērījumu procesu gan mājās, gan rūpniecībā, jums nav pat nepieciešams zināt, kāda temperatūra ir.Jo tas būs pietiekami, lai saprastu, ka šo pakāpi apkures objekta vai vides, jo īpaši tādēļ šiem noteikumiem mēs esam iepazinušies ar no bērnības.Patiešām, daudz praktisko instrumentu mērīšanas šo parametru faktiski izmērīt atšķirīgas īpašības vielas, kas maina līmeni apkurei vai dzesēšanai.Piemēram, spiediena, elektriskās pretestības, summa t. D. Papildu norādes tiek manuāli vai automātiski tulkota uz vēlamo vērtību.
pagriežas, lai noteiktu temperatūru, nav nepieciešams mācīties fiziku.Tas ir veids, kā lielākā daļa cilvēku dzīvo uz mūsu planētas.Ja TV strādā, nav nepieciešams, lai saprastu pārejas procesus pusvadītāju ierīču, pētīt izcelsmi elektroenerģijas kontaktligzdas, vai iet uz satelītantena signāla.Cilvēki ir pieraduši, ka katrā reģionā ir speciālisti, kuri varēs salabot vai atkļūdot sistēmu.Babbitt nevēlējās celms jūsu smadzenes, jo kur labāk skatīties ziepju operas vai futbolu par "kastes", malkojot aukstu alu.
Un es gribu zināt
Bet ir cilvēki, visbiežāk tas ir skolēni, kuri ir vai nu lielā mērā viņu zinātkāri, vai ir spiesti ar nepieciešamību studēt fiziku un noteikt, kāda temperatūra tiešām ir.Tā rezultātā viņu meklēt tās iekļaujas wilds termodinamikas un pētījumu tas ir nulle, pirmais un otrais likumi.Turklāt interesējusies prāts būtu jāsaprot Carnot ciklu un entropija.Un beigās, savā ceļā tas noteikti atzīst, ka temperatūras noteikšana kā parametru atgriezenisks termiskā sistēmu, kas nav atkarīga no darba vielas veidu nav pievienot skaidrību jēgu šī jēdziena.Joprojām redzamajai daļai tiks veikti ar Starptautisko mērvienību sistēmu (SI) dažiem grādiem.
temperatūra kinētiskā enerģija
vairāk "materiāli" ir pieeja, ko sauc molekulārā kinētisko teoriju.Jo tas veidojas pārstāvība siltuma tiek uzskatīta par sava veida enerģiju.Piemēram, kinētiskā enerģija molekulu un atomu, parametrs vidēji milzīgu skaitu nejauši pārvietojas daļiņu ir pasākums, ko sauc par ķermeņa temperatūru.Tādējādi apsildāmi daļiņas pārvietojas ātrāk nekā auksts.
Tā kā šis jēdziens ir cieši saistīts ar vidējo kinētisko enerģiju daļiņu grupas, tas būtu diezgan dabiski, jo temperatūras vienība izmantot džoulu.Tomēr, tas nenotiek, sakarā ar to, ka enerģija no termiskās kustības elementāro daļiņu ir ļoti maza, salīdzinot ar džoulu.Tādēļ tā izmantošana neērta.Thermal kustība mēra vienībās džoulos iegūti, izmantojot speciālu pārrēķina koeficientu.
Temperatūras Units
Līdz šim trīs galvenās vienības izmanto, lai parādītu šo parametru.Mūsu valstī, tas tiek veikti, lai noteiktu temperatūru grādos pēc Celsija.Pamatojoties uz šo vienību ir sacietēšanas punkts ūdens - absolūtā vērtība.Tas ir atskaites punkts.Tas nozīmē, ka ūdens temperatūra, kas ledus sāk veidoties, ir nulle.Šajā gadījumā, ūdens kalpo kā priekšzīmīgu pasākumu.Šis noklusējuma vērtība tika pieņemts ērtības.Otrais vērtība ir absolūtā temperatūra tvaika, kas ir tad, kad ūdens no šķidrā stāvoklī uz gāzveida stāvoklī.
šādas vienības ir grādi Kelvina.Šīs sistēmas izcelsmi tiek uzskatīta punkts absolūtā nulle.Tātad, viens grāds Kelvina vienāds vienu grādu pēc Celsija.Atšķirība ir tikai sākums atsauces.Mēs uzskatām, ka nulle Kelvina ir vienāds ar mīnus 273,16 grādiem pēc Celsija.1954. gadā Vispārējā konferencē par svaru un mēru nolēma aizstāt terminu "Kelvins" par temperatūras vienību, "Kelvins".
Trešā kopīgs mērvienība ir grādi pēc Fārenheita.Līdz 1960, tie tika plaši izmantota visās angliski runājošās valstīs.Tomēr pat šodien ikdienā ASV izmantot šo ierīci.Sistēma ir fundamentāli atšķiras no iepriekš aprakstītā.Par izcelsmes pieņemts sasalšanas temperatūru sāls maisījuma, amonjaka un ūdens attiecība 1: 1: 1.Tātad, uz Fārenheita skalas sasalšanas punkts ūdens ir 32 grādi plus, un viršanas - plus 212 grādi.Šajā sistēmā, viens pakāpe atšķirība ir vienāda ar 1/180 šo temperatūru.Tādējādi, diapazons no 0 līdz 100 grādiem pēc Fārenheita robežās no -18 līdz +38 Celsija.
absolūtā nulle temperatūra
Paskatīsimies, ko šis parametrs.Absolūtā nulle sauc ierobežo temperatūra, pie kuras spiediens ideālas gāzes kļūst nulle par fiksētu summu.Šī ir zemākā vērtība dabā.Kā prognozēja Mihaila Lomonosova, "ir lielākais vai pēdējā pakāpe auksti."No šī ķīmiskā Avogadro likums: vienādus tilpumus gāzes ar nosacījumu tādā pašā temperatūrā un spiediena satur tikpat daudz molekulu.Kas izriet no šī?Ir minimālā gāzes temperatūra, pie kuras spiediens vai tilpums pazudīs.Šī vērtība atbilst absolūtā nulle Kelvina, vai 273 grādiem pēc Celsija.
daži interesanti fakti par Saules sistēmas
temperatūra uz Saules virsmas sasniedz 5700 Kelvina grādos, un centra kodols - 15 miljoni Kelvina grādos.No Saules sistēmas planētas ir ļoti atšķiras viena no otras ziņā apkures.Tā, piemēram, temperatūra centrā mūsu Zemes ir apmēram tāds pats kā pie virsmas saules.Karstākie planēta Jupiters tiek uzskatīts.Temperatūra centrā tās kodols līdz piecas reizes augstāka par virsmu no saules.Un šeit ir zemākā reģistrētā Mēness virsmas vērtības - tas bija tikai 30 grādi Kelvina.Šī vērtība ir vēl mazāks nekā virsmas Plutonu.
Fakti par Zemes
1. augstākā temperatūra, kas reģistrēta persona bija 4 miljardi grādi pēc Celsija.Šī vērtība ir 250 reizes lielāks nekā temperatūra produkta saules.Record sniedza New York Natural Brookhaven laboratoriju jonu daļiņu, kuru garums ir apmēram 4 km.
2. temperatūra uz planētas ne vienmēr ir perfekts un ērti.Tā, piemēram, tādā pilsētas Jakutija Verhnoyanske temperatūras ziemas nokrītas līdz mīnus 45 grādiem pēc Celsija.Bet Etiopijas pilsētas Dallol mainīt situāciju.Tur gada vidējā temperatūra plus 34 grādiem.
3. vissmagākajos nosacījumus, kurā cilvēki strādā, kas ierakstīti zelta raktuvēs Dienvidāfrikā.Ogļrači darba dziļumā ir trīs kilometri, kura temperatūra ir 65 grādi pēc Celsija.
