МОЛЕКУЛЯРНАЯ ФИЗИКА И ТЕРМОДИНАМИКА
1. ОСНОВЫ
МОЛЕКУЛЯРНО-КИНЕТИЧЕСКОЙ ТЕОРИИ
1.6. ТЕМПЕРАТУРА. ТЕРМОДИНАМИЧЕСКАЯ ШКАЛА ТЕМПЕРАТУР И ЕЕ
СВЯЗЬ С ТЕМПЕРАТУРОЙ ПО МЕЖДУНАРОДНОЙ ШКАЛЕ
Температура - это величина, которая
характеризует тепловое равновесие системы. Во всех частях системы, находящейся в
тепловом равновесии, температура одинаковая.
В молекулярно-кинетической теории
температура - это величина, определяемая средней кинетической энергией частиц, из
которых состоит система:
- для одноатомных молекул,
-
для двухатомных молекул.
- стала Больцмана, которая связывает температуру в
энергетических единицах с температурой в кельвинах (Т):
Основное уравнение МКТ, которое выражает
зависимость давления газа (р) от концентрации молекул (n) и температуры (Т):
Закон Авогадро: в равных объемах
газов при одинаковых температурах и давлениях содержится одинаковое количество молекул:
Концентрация (n) равна количеству частиц в
единицы объема:
Температура измеряется жидкостными
или газовыми термометрами, соответствующим образом градуированными. Высокая температура
измеряется оптическими термометрами (по спектру излучения) или
электрическими (полупроводниковые термисторы, термопары).
В международной шкале температур по
ноль принято температуру таяния льда при нормальном атмосферном давлении, за
100 °С - температуру пара кипящей воды при
нормальном атмосферном давлении. 1/100 этого интервала - это 1 °С (Цельсия).
Сказывается t °С.
В термодинамической шкале температур
за ноль принята температура, при которой прекратился бы тепловое движение частиц, из
которых состоит тело, Эта температура называется абсолютным нулем температур.
Единица термодинамической шкалы температур в системе СИ - кельвин (К).
Обозначается Т (1 К = 1 °С) (рис. 4).
Рис. 4
Формула связи термодинамической
температуры (T) и температуры по международной
шкале температур:
По международной шкале абсолютный
нуль соответствует температуре -273,15 °С.