Qual è la temperatura? Unità di temperatura – gradi. La temperatura del vapore e gas

Ogni persona affronta concetto temperatura giornaliera. Il termine si è affermato nella nostra vita quotidiana: siamo riscaldarvi nella prodotti a microonde o preparare il cibo in forno, a noi interessa il tempo sulla strada o scoprire se l'acqua fredda nel fiume – tutto questo è strettamente legato a questo concetto. E qual è la temperatura, il che significa che il parametro fisico, che cosa si misura? Su queste e altre domande a cui rispondere in questo articolo.

grandezza fisica

Diamo un'occhiata a ciò che la temperatura dal punto di vista di un sistema isolato in equilibrio termodinamico. Il termine deriva dal latino e significa "corretta miscelazione", "normale", "proporzionalità". Questo valore caratterizza lo stato di equilibrio termodinamico di un sistema macroscopico. Nel caso in cui un sistema isolato è fuori equilibrio, con il passare del tempo si svolge il trasferimento di energia dall'oggetto caldo in minor riscaldata. Il risultato è una temperatura di allineamento (variazione) in tutto il sistema. Questo è il primo postulato (inizio a zero) termodinamica.

La temperatura determina la distribuzione delle particelle composite secondo i livelli di energia del sistema e le velocità, il grado di ionizzazione delle sostanze, le proprietà di equilibrio dei corpi di radiazione elettromagnetica piena densità apparente della radiazione. Così, per un sistema che è in equilibrio termodinamico, questi parametri sono uguali, allora essi sono chiamati una temperatura del sistema.

plasma

Inoltre all'equilibrio corpi, esistono sistemi in cui la condizione è caratterizzata da diversi valori di temperatura non sono uguali. Un buon esempio è plasma. Consiste di elettroni (luce particelle cariche) e ioni pesanti (particelle cariche). Quando si verificano collisioni trasferimento di energia veloce da elettrone elettroni e l'ione allo ione. Ma tra elementi eterogenei si svolge una transizione lenta. Plasma può essere in uno stato in cui gli elettroni e ioni separatamente vicino all'equilibrio. In questo caso, ogni individuo temperatura può assumere la forma di particelle. Tuttavia, tra questi parametri sarà diverso.

magneti

Gli organismi in cui le particelle hanno un momento magnetico, il trasferimento di energia avviene tipicamente lentamente sulla magnetici gradi di libertà traslazionali che sono associati con la possibilità di cambiare la direzione di coppia. Si scopre che ci sono stati in cui il corpo ha una temperatura che non coincide con il parametro cinetico. Esso corrisponde al movimento in avanti di particelle elementari. termico magnetico determina la porzione di energia interna. Può essere positivo o negativo. Durante l'energia bagliore sarà trasferita dalla particella di valore più elevato di particelle con un valore di temperatura più basso nel caso se sono entrambi positivi o negativi. In questo processo una situazione avversa fluirà nella direzione opposta – temperatura negativa è "alta" che positivo.

E perché è necessario?

Il paradosso sta nel fatto che l'uomo della strada per tenere il processo di misurazione sia in patria che nel settore, non hanno nemmeno bisogno di sapere quali la temperatura è. Infatti è sufficiente per capire che è il grado di calore l'oggetto o l'ambiente, soprattutto perché questi termini ci sono familiari con fin dall'infanzia. Infatti, la maggior parte dei dispositivi pratici per misurare questo parametro effettivamente misura propietà di sostanze che modificano il livello di riscaldamento o raffreddamento. Ad esempio, pressione, resistenza elettrica, quantità t. D. Altre indicazioni sono manualmente o automaticamente convertiti al valore desiderato.

Quindi, per determinare la temperatura, non v'è alcuna necessità di studiare fisica. Secondo questo principio vive la maggior parte della popolazione del nostro pianeta. Se il televisore funziona, non è necessario per comprendere i processi di transizione dei dispositivi a semiconduttore, conoscere l'origine dell'elettricità nella presa o va ad un'antenna parabolica segnale. La gente è abituata a che ci sono esperti in ogni area, che sarà in grado di risolvere o eseguire il debug del sistema. Babbitt non ha voluto sforzare il cervello, perché dove meglio guardare una soap opera o di calcio sulla "scatola", sorseggiando una birra fredda.

E voglio sapere

Ma ci sono persone, il più delle volte sono gli studenti che sono sia nella misura della loro curiosità o per necessità devono studiare la fisica e per determinare che cosa la temperatura è davvero. Di conseguenza, nella loro ricerca, cadono nel labirinto della termodinamica e lo studio è pari a zero, il primo e secondo le leggi. Inoltre, la mente indagatrice avrebbe dovuto comprendere il ciclo di Carnot e l'entropia. E al termine del suo viaggio certamente riconosce che la determinazione della temperatura di un sistema termico reversibile parametro che non dipende dal tipo di sostanza di lavoro, non aggiunge chiarezza al senso di questo concetto. Ancora parte visibile sarà presa dal sistema internazionale di unità (SI) di alcuni gradi.

La temperatura dell'energia cinetica

Più "tangibile" è un approccio, che si chiama la teoria molecolare cinetica. Da questa rappresentazione è formato in modo che il calore è considerato come una forma di energia. Ad esempio, l'energia cinetica delle molecole e atomi, un parametro media sulla enorme numero di particelle casualmente in movimento è una misura della cosiddetta temperatura corporea. Così, il sistema di particelle riscaldata muovono più velocemente a freddo.

Poiché questo termine è strettamente correlata all'energia cinetica media del gruppo particella, sarebbe del tutto naturale come unità di temperatura utilizzato joule. Tuttavia, questo non avviene, è perché l'energia del moto termico delle particelle elementari è molto piccolo rispetto al joule. Pertanto, è scomodo da usare. moto termico è misurata in unità di joule ottenuti attraverso un apposito fattore di conversione.

Unità di temperatura

Fino ad oggi, tre unità principali utilizzati per visualizzare questo parametro. Nel nostro paese, la temperatura è di solito determinata in gradi Celsius. La base di questa unità è punto di solidificazione dell'acqua – il valore assoluto di. È il punto di riferimento. Cioè, la temperatura dell'acqua in cui il ghiaccio comincia a formarsi, è pari a zero. In questo caso, l'acqua serve come criterio esemplare. Questo valore predefinito è stato adottato per convenienza. Il secondo valore è la temperatura assoluta del vapore, cioè quando l'acqua passa dallo stato liquido a quello gassoso.

Le seguenti unità sono gradi Kelvin. L'origine di questo sistema è considerato un punto di zero assoluto. Così, un grado Kelvin equivale a un grado Celsius. La differenza è solo l'inizio di riferimento. Troviamo che il Kelvin zero è uguale a meno 273,16 gradi Celsius. Nel 1954 la Conferenza generale dei pesi e delle misure è deciso di sostituire il termine "grado Kelvin" per l'unità della temperatura nel "kelvin".

La terza unità di misura comune sono gradi Fahrenheit. Fino al 1960, sono stati ampiamente utilizzati in tutti i paesi di lingua inglese. Tuttavia, oggi in casa degli Stati Uniti si utilizza questa unità. Il sistema è fondamentalmente differente da quelle sopra descritte. Per sull'origine adottati temperatura di congelamento della miscela di sali di ammoniaca e acqua nella proporzione 1: 1: 1. Così, Fahrenheit punto di congelamento dell'acqua è pari a più di 32 gradi e la bollitura – più 212 gradi. In questo sistema, una differenza gradi è uguale a 1/180 di queste temperature. Così, un campo da 0 a 100 gradi Fahrenheit nell'intervallo da -18 a +38 gradi Celsius.

zero assoluto

Vediamo cosa questo parametro. Il valore zero assoluto chiamata temperatura limite in cui la pressione del gas ideale annulla in un volume fisso. Questo è il valore più basso in natura. Come previsto da Mikhail Lomonosov, "è il più grande o l'ultimo grado di freddo." Ne consegue chimico legge di Avogadro: volumi uguali di gas sotto la condizione della stessa temperatura e pressione contiene lo stesso numero di molecole. Ciò che ne consegue? C'è una temperatura minima di gas in cui la pressione o il volume svaniscono. Questo valore corrisponde alla zero assoluto Kelvin, o 273 gradi Celsius.

Alcuni fatti interessanti circa il sistema solare

La temperatura alla superficie del sole raggiunge 5700 gradi Kelvin, e il nucleo centrale – 15 milioni Kelvins. I pianeti del sistema solare si differenziano tra loro in termini di riscaldamento. Pertanto, la temperatura del nucleo del nostro pianeta è circa lo stesso sulla superficie del sole. Il pianeta più caldo Jupiter considerato. Temperatura al centro del suo nucleo a cinque volte superiore sulla superficie del sole. E qui è il valore più basso registrato sulla superficie della luna – era solo 30 gradi Kelvin. Questo valore è addirittura inferiore alla superficie di Plutone.

Fatti su terra

persona 1. Il valore della temperatura più alta viene registrata era di 4 miliardi di gradi Celsius. Questo valore è 250 volte superiore alla temperatura del nucleo solarium. Record consegnato New York Brookhaven laboratorio naturale nel collider di ioni, la cui lunghezza è di circa 4 chilometri.

2. La temperatura del pianeta non è sempre perfetto e confortevole. Per esempio, in Verhnoyanske Yakutia temperatura in inverno scende a meno 45 gradi Celsius. E qui nella città etiope di Dallol situazione inversa. temperatura media ci di più di 34 gradi.

3. Le condizioni più estreme in cui le persone lavorano, registrati nelle miniere d'oro in Sud Africa. Minatori lavorano ad una profondità di tre chilometri ad una temperatura di 65 gradi centigradi.