Alle møtt daglig med begrepet temperatur.Begrepet har blitt godt etablert i vår hverdag: vi varmet opp i en mikrobølgeovn, eller tilberede mat i ovnen, er interessert i været på gaten eller finne ut om det kalde vannet i elva - alt nært forbundet med konseptet.Og hva som er den temperatur, noe som betyr at den fysiske parameter, hvilken det måles?På disse og andre spørsmål å besvare i denne artikkelen.
fysisk kvantitet
La oss se på hva temperaturen er fra perspektivet til et isolert system i termodynamisk likevekt.Begrepet kommer fra latin og betyr "riktig blanding", "normal", "forholdsmessighet".Denne verdien karakteriserer tilstanden av termodynamisk likevekt for en makroskopisk system.I det tilfelle hvor et isolert system er ute av balanse, med passering av tiden er det en overgang energi fra en varme gjenstander til mindre oppvarmet.Resultatet er innretting (forandring) av temperaturen gjennom hele systemet.Dette er den første postulat (null begynnelsen) termodynamikk.
temperatur bestemmer fordelingen av sammensatte partikler av nivåene av energi og hastighet, graden av ionisering av stoffene, egenskapene til likevekt elektromagnetisk stråling fra legemer fulle av massetetthet av stråling.Som for systemet, som er i termodynamisk likevekt, er disse parametrene er like, blir de kalt systemtemperaturen.
plasma likevekt
Foruten kropper, det er systemer der staten er preget av flere verdier av temperaturen, er det ikke like.Et godt eksempel er et plasma.Den består av elektroner (lys ladede partikler) og ioner (tung ladede partikler).Når kollisjoner oppstår rask energioverføring fra elektron til elektron og ion-ion fra.Men mellom heterogene elementer treg overgang finner sted.Plasma kan være i en tilstand i hvilken elektroner og ioner alene i nærheten av likevekt.I dette tilfelle er det mulig å ta temperaturen av hver enkelt partikkel-form.Men mellom disse parametrene vil variere.
magneter
De organer hvis partikler har et magnetisk moment, er energioverføringen vanligvis langsom, progressiv til de magnetiske frihetsgrader som er forbundet med evnen til å endre retning nå.Det viser seg at det er en tilstand i hvilken legemet er kjennetegnet ved feber, som ikke faller sammen med de kinetiske parametre.Den tilsvarer den translatoriske bevegelse av elementærpartikler.Magnetisk temperatur bestemmer den del av den indre energi.Det kan være både positive og negative.Justeringsprosessen energi overføres fra partiklene til den store verdi for partikler med en mindre verdi av temperaturen i tilfelle hvis de begge er positive eller negative.I denne situasjon vil den motstående prosessen fortsette i motsatt retning - en negativ temperatur er "høyere" enn positive.
Og hvorfor er det nødvendig?
Paradokset ligger i det faktum at mannen i gata til å holde en måleprosessen både hjemme og i industrien, trenger du ikke engang trenger å vite hva temperaturen er.For det vil være tilstrekkelig til å innse at denne graden av oppvarming av anlegget eller miljø, spesielt siden disse begrepene vi kjenner fra barndommen.Ja, mye av de praktiske instrumenter for å måle denne parameteren faktisk måle ulike egenskaper av materialer som endrer nivået av varme eller kjøling.For eksempel, trykk, elektrisk motstand, mengden t. D. For nærmere detaljer, manuelt eller automatisk oversettes til den ønskede verdi.
blir å bestemme temperaturen, er det ingen grunn til å studere fysikk.Dette er måten de fleste mennesker lever på planeten vår.Hvis TV-en fungerer, er det ikke nødvendig å forstå endringsprosesser halvlederkomponenter, for å studere opprinnelsen til strøm i stikkontakten eller går til en parabolantenne signal.Folk er vant til at det i hver region er det spesialister som vil være i stand til å reparere eller feilsøke systemet.Babbitt ønsket ikke å anstrenge hjernen din, fordi der er bedre å se en såpeopera eller en fotball på "boksen", mens du nipper til en kald øl.
Og jeg vil vite
Men det finnes mennesker, oftest er det studenter som enten er omfanget av deres nysgjerrighet, eller er tvunget av nødvendighet for å studere fysikk, og for å finne ut hva temperaturen egentlig er.Som et resultat, i sin søken faller de i villmarka i termodynamikk og studien er det null, første og andre lover.I tillegg vil den spørrende sinn må forstå Carnot syklus og entropi.Og ved slutten av sin bane det absolutt anerkjenner at bestemmelsen av temperaturen som en parameter reversibel termisk system som ikke er avhengig av hvilken type av arbeidsstoffet ikke til klarhet følelse av dette konseptet.Fortsatt synlige delen vil bli tatt av SI-systemet (SI) noen grader.
temperatur kinetisk energi
mer "håndfaste" er den metode, som kalles molekyl-kinetisk teori.Fordi det er dannet en representasjon av det varme betraktes som en form for energi.For eksempel, den kinetiske energi av molekyler og atomer, parameteren midlet over et stort antall tilfeldig bevegelige partikler er et mål på det som kalles kroppstemperatur.Således, de oppvarmede partiklene beveger seg raskere enn kaldt.
Siden dette begrepet er nært relatert til den gjennomsnittlige kinetiske energien til partikkelen gruppe, ville det være ganske naturlig som temperaturen enheten for å bruke joule.Ikke desto mindre, betyr dette ikke skje, på grunn av det faktum at energien av den termiske bevegelse av elementærpartikler er meget liten i forhold til joule.Derfor er bruken upraktisk.Termisk bevegelse er målt i enheter av joule innhentet gjennom en spesiell omregningsfaktor.
Temperatur Units
Hittil tre hovedenheter brukes til å vise denne parameteren.I vårt land, er det tatt for å bestemme temperaturen i grader Celsius.Grunnlaget for denne enhet er størkningspunktet for vann - absolutt verdi.Det er referansepunktet.Det vil si at vanntemperaturen ved hvilken is begynner å dannes, er null.I dette tilfelle tjener det vann som et eksempel tiltak.Denne standardverdien ble vedtatt for bekvemmelighet.Den andre verdi er den absolutte temperatur av dampen, er at når vann fra væskeform til gassform.
følgende enheter er grader Kelvin.Opprinnelsen til dette systemet er ansett for å være et punkt på det absolutte nullpunkt.Dermed tilsvarer en grad Kelvin én grad Celsius.Forskjellen er bare begynnelsen av referansen.Vi finner at null Kelvin er lik minus 273,16 grader Celsius.I 1954 for mål og vekt besluttet Generalkonferansen for å erstatte begrepet "Kelvin" for temperaturenheten til "kelvin".
Tredje felles måleenhet er grader Fahrenheit.Inntil 1960 ble de mye brukt i engelsktalende land.Men selv i dag i hverdagen i USA bruker denne enheten.Systemet er fundamentalt forskjellig fra de som er beskrevet ovenfor.For opprinnelse adoptert frysetemperaturen for saltblanding, ammoniakk og vann i forholdet 1: 1: 1.Så, på Fahrenheit skala frysepunktet for vann er 32 grader pluss, og koke - pluss 212 grader.I dette systemet, er en grad forskjell lik 1/180 av disse temperaturer.Således området fra 0 til 100 grader Fahrenheit i området -18 til 38 Celsius.
absolutt null temperatur
La oss se hva denne parameteren.Absolutte null kalles begrensende temperatur ved hvilken trykket av en ideell gass blir null til et bestemt beløp.Dette er den laveste verdien i naturen.Som spådd av Mikhail Lomonosov, "er den største eller den siste grad av kulde."Det følger av dette kjemisk Avogadros lov: like volum av gass under forutsetning av samme temperatur og trykk inneholder det samme antall molekyler.Det som følger av dette?Det er et minimum gasstemperatur ved hvilken trykket eller volumet forsvinne.Denne verdien tilsvarer den absolutte nullpunkt Kelvin, eller 273 grader Celsius.
noen interessante fakta om solsystemet
temperaturen på solens overflate når 5700 grader Kelvin, og sentrumskjernen - 15 millioner grader Kelvin.Planetene i solsystemet er svært forskjellige fra hverandre når det gjelder oppvarming.For eksempel er kjernetemperaturen på vår klode omtrent det samme som ved overflaten av solen.Den hotteste planeten Jupiter er vurdert.Temperaturen i sentrum av dens kjerne til fem ganger høyere enn overflaten av solen.Og her er den laveste verdien registreres på overflaten av månen - det var bare 30 grader Kelvin.Denne verdien er enda lavere enn overflaten på Pluto.
Fakta om Earth
1. Den høyeste temperaturen som er registrert person var 4 milliarder grader Celsius.Denne verdien er 250 ganger høyere enn kjernetemperaturen av solen.Record leverte New York Natural Brookhaven laboratorium i ion Collider, hvis lengde er omtrent fire kilometer.
2. Temperaturen på planeten er ikke alltid perfekt og behagelig.For eksempel, i en by i Yakutia Verhnoyanske temperatur om vinteren synker til minus 45 grader Celsius.Men i den etiopiske byen Dallol reversere situasjonen.Det gjennomsnittlig årlig temperatur på pluss 34 grader.
3. de mest ekstreme forhold der folk arbeider, innspilt i gullgruver i Sør-Afrika.Miners arbeider i en dybde på tre kilometer ved en temperatur på 65 grader Celsius.
