Mikä on lämpötila? Lämpötila yksiköt - astetta. Lämpötila höyryn ja kaasun

Jokainen ihminen joutuu päivittäin lämpötilan käsite. Termi on vakiintunut jokapäiväisessä elämässämme: me lämmetä mikroaaltouunissa tuotteita tai ruoanvalmistukseen uunissa, olemme kiinnostuneita sää kadulla tai selvittää kylmää vettä joessa - kaikki tämä liittyy läheisesti tätä käsitettä. Ja mikä on lämpötila, joka tarkoittaa fysikaalisen parametrin, mitä se mitataan? Näistä ja muista kysymyksiä vastata tässä artikkelissa.

fysikaalinen suure

Katsotaan, mitä lämpötila näkökulmasta katsottuna eristetty järjestelmän termodynaamisen tasapainon. Termi tulee latinan kielestä ja tarkoittaa "kunnollisen sekoittumisen", "normaali", "suhteellisuuden". Tämä arvo karakterisoi tila termodynaamisen tasapainon makroskooppisen järjestelmän. Tapauksessa, jossa yksittäinen järjestelmä on poissa tasapainosta, jossa ajan myötä tapahtuu energian siirto kuumemmista kohteen vähemmän lämmitetty. Tuloksena on suuntaus (muutos) lämpötilan koko järjestelmässä. Tämä on ensimmäinen olettamus (nolla alussa) termodynamiikka.

Lämpötilan määrittää jakelu komposiittihiukkasia energian mukaan järjestelmän tasoilla ja nopeudet, aste ionisaatio aineiden, tasapaino ominaisuudet sähkömagneettisen säteilyn elinten täynnä irtotiheys säteilyn. Joten järjestelmä, joka on termodynaaminen tasapaino, nämä parametrit ovat samat, niin niitä kutsutaan järjestelmän lämpötila.

plasma

Lisäksi tasapainotilaan elimet, on järjestelmät, joissa sairaus on tunnettu useita lämpötila-arvoja ei yhtä. Hyvä esimerkki on plasmassa. Se koostuu elektroneja (valon varautuneita partikkeleita) ja ionit (raskaat varautuneiden hiukkasten). Kun törmäyksiä tapahtuu nopeasti energian siirtoa elektronin elektroneja ja ioneja ioni. Mutta heterogeenisten elementtien tapahtuu hidas siirtyminen. Plasma voi olla tilassa, jossa elektronit ja ionit erikseen lähellä tasapainoa. Tässä tapauksessa, kukin yksittäinen lämpötila voi hiukkasten muodossa. Kuitenkin, näiden parametrien välistä on erilainen.

magneetit

Elimet, jossa hiukkaset ovat magneettinen momentti, energian siirto esiintyy tyypillisesti hitaasti magneettisen vapausasteen, jotka liittyvät mahdollisuuteen muuttaa suuntiin vääntöä. On käynyt ilmi, että on valtioita, joissa laitos on lämpötila, joka ei vastaa kineettisen parametrin. Se vastaa eteenpäin suuntautuvaa liikettä alkeishiukkasten. Magneettinen lämpötila määrittää osan sisäisen energian. Se voi olla joko positiivinen tai negatiivinen. Aikana leimahtaa energia siirretään hiukkanen, jolla on korkeampi arvo hiukkasia, joilla on alhaisempi lämpötila-arvo silloin, jos ne molemmat ovat positiivisia tai negatiivisia. Tässä menetelmässä haitallista tilannetta virtaa vastakkaiseen suuntaan - negatiivinen lämpötila on "korkeampi" kuin positiivinen.

Ja miksi se on tarpeellinen?

Paradoksaalista on se, että kadunmiehen pitämään mittauksen niin kotimaassa ja teollisuudessa, ei edes tarvitse tietää, mitä lämpötila on. Sillä on riittävää ymmärtää, että se on aste lämpöä esineen tai ympäristölle, varsinkin kun nämä termit tunnemme lapsuudesta. Useimmat käytännön mittauslaitteilla tämän parametrin mitatut eri aineiden ominaisuudet, jotka muuttaa tasoa lämmityksen tai jäähdytyksen. Esimerkiksi, paine, sähkövastus, määrä t. D. Muita indikaatioita ovat manuaalisesti tai automaattisesti käännetty haluttuun arvoon.

Joten, määrittää lämpötila, ei tarvitse tutkia fysiikkaa. Tämän periaatteen mukaan elää suurin osa väestöstä planeettamme. Jos TV toimii, se ei ole välttämätöntä ymmärtää siirtymistä prosesseja puolijohdekomponenttien, oppia alkuperän sähkön ulosmenossa tai menee satelliittiantennin signaali. Ihmiset ovat tottuneet, että on olemassa asiantuntijoita kullakin alueella, joka on voitava asettaa tai debug-järjestelmän. Babbitt ei halunnut rasittaa aivoja, koska silloin parempi katsella saippuaoopperaa tai jalkapalloa "laatikko", siemaillen kylmää olutta.

Ja haluan tietää

Mutta on olemassa ihmisiä, useimmiten se on opiskelijoita, jotka ovat joko laajuus uteliaisuuden tai pakosta on opiskella fysiikkaa ja määrittää, mitä lämpötila todella on. Tämän seurauksena niiden etsintä, he putoavat sokkelo termodynamiikan ja tutkimus on nolla, ensimmäinen ja toinen lakeja. Lisäksi kyselemällä mieli olisi ymmärrettävä carnot'n kierto ja entropia. Ja lopussa hänen matkansa hän varmasti tunnistaa, että lämpötilan määrityksen parametrina palautuva lämmitysjärjestelmä, joka ei ole riippuvainen tyypistä käyttöaine, ei lisää selkeyttä mielessä tämän käsitteen. Silti näkyvin osa tehdään kansainvälisen yksikköjärjestelmä (SI) joitakin astetta.

Lämpötila kineettisen energian

More "konkreettista" on lähestymistapa, jota kutsutaan molekyyli-kineettinen teoria. Tästä edustus muodostuu, jotta lämpö pidetään energian muoto. Esimerkiksi, kineettinen energia molekyylien ja atomien, parametri keskiarvona valtava määrä satunnaisesti liikkuvien hiukkasten on toimenpide, mitä kutsutaan kehon lämpötilaa. Siten, lämmitetty partikkelin liikkua nopeammin kuin kylmä.

Koska tämä termi liittyy läheisesti keskimääräinen kineettinen energia hiukkasen ryhmä, se olisi aivan luonnollista, koska lämpötila, jota käytetään joulea. Siitä huolimatta tämä ei tapahdu, se johtuu siitä, että energia lämpöliikkeeseen alkeishiukkasten on hyvin pieni suhteessa joule. Siksi on hitaiksi. Terminen liike mitataan yksiköissä joulea saatu erityisen muuntokerroin.

lämpötilayksiköt

Tähän mennessä kolme yksikköä käytetään näyttämään tämän parametrin. Maassamme lämpötila määritetään yleensä celsiusasteina. Tämän perusteella laite on vesi jähmettymispiste - absoluuttinen arvo. Se on referenssipiste. Että on, veden lämpötila, jossa alkaa muodostua jäätä, on nolla. Tässä tapauksessa, vesi toimii esimerkinomaisen kriteeri. Tämä oletusarvo hyväksyttiin mukavuussyistä. Toinen arvo on absoluuttinen lämpötila höyryn, eli kun vesi kulkee nestemäisessä tilassa kaasumaisen.

Seuraavat yksiköt ovat Kelvin-astetta. Alkuperä Tämän järjestelmän katsotaan olevan pisteen absoluuttista nolla. Siten yksi aste Kelvin vastaa yhtä celsiusastetta. Ero on vain alussa viite. Huomaamme, että nolla Kelvin on yhtä suuri kuin miinus 273,16 astetta. Vuonna 1954 yleinen paino- ja toimenpiteistä päätettiin korvata termi "kelvinin" lämpötilan yksikkö "kelvinin".

Kolmas yhteinen mittayksikkö on fahrenheitastetta. Vuoteen 1960, niitä käytetään laajasti kaikissa Englanti puhuvissa maissa. Kuitenkin tänään Yhdysvaltain kodin tätä laitetta. Järjestelmä on täysin erilainen kuin edellä kuvatut. Alkuperän antoi jäätymislämpötilaa suolan seos ammoniakin ja veden suhteessa 1: 1: 1. Siten, Fahrenheit veden jäätymispisteen on yhtä suuri kuin plus 32 astetta ja kiehuva - plus 212 astetta. Tässä järjestelmässä, yksi aste ero on yhtä suuri kuin 1/180 ja näissä lämpötiloissa. Siten, alueella 0-100 astetta Fahrenheit alueella -18-38 astetta.

absoluuttinen nollapiste

Katsotaan, mitä tämän parametrin. Absoluuttinen nolla kutsutaan raja lämpötila, jossa ihanteellinen kaasun paine katoaa muuttumattoman. Tämä on pienin arvo luonnossa. Ennustetun Mikhail Lomonosov, "on suurin tai viimeinen aste kylmä". Tästä seuraa kemiallinen Avogadron laki: yhtä suuret tilavuudet kaasua edellyttäen, että samassa lämpötilassa ja paineessa sisältää saman määrän molekyylejä. Mitä seuraa,? On vähintään kaasun lämpötila, jossa paine tai tilavuus kadota. Tämä arvo vastaa absoluuttista nolla Kelvin, tai 273 astetta.

Muutamia mielenkiintoisia faktoja aurinkokunnasta

Lämpötila pinnan aurinko saapuu 5700 Kelvin, ja keskiytimen - 15000000 Kelvin. Planeetat aurinkokunnan eroavat toisistaan kannalta lämmityksen. Siten, lämpötila meidän maan ytimestä on suunnilleen sama kuin Auringon pinta. Kuumin planeetta Jupiter harkita. Lämpötila keskellä sen ydin viisi kertaa suurempi kuin auringon pinnalla. Ja tässä on alin arvo kirjataan pinnalle kuun - se oli vain 30 astetta Kelvin. Tämä arvo on vielä pienempi kuin pinta Pluto.

Faktoja maa

1. korkein lämpötila-arvo tallennetaan henkilö oli 4000000000 astetta. Tämä arvo on 250 kertaa korkeampi kuin lämpötila Sun ydin. Record toimitti New Yorkin Brookhaven luonnonlaboratorio ioneja Collider, jonka pituus on noin 4 kilometriä.

2. maapallon lämpötilan ei ole aina täydellinen ja mukava. Esimerkiksi Verhnoyanske Jakutiassa lämpötila talvella laskee miinus 45 asteeseen. Ja täällä Etiopian kaupungin Dallol päinvastaisessa tilanteessa. On keskimääräinen lämpötila plus 34 astetta.

3. äärimmäisissä olosuhteissa, joissa ihmiset työskentelevät, kirjataan kultakaivoksia Etelä-Afrikassa. Kaivostyöntekijöiden työskentely syvyydessä kolmen kilometrin lämpötilassa 65 astetta.