Читайте также:
|
Температу́ра (от лат. temperatura — надлежащее смешение, нормальное состояние) — скалярная физическая величина, характеризующая приходящуюся на одну степень свободы среднюю кинетическую энергию частиц макроскопической системы, находящейся в состояниитермодинамического равновесия. Неравновесная температура
При интенсивных химических или ядерных реакциях, сопровождающихся быстрым выделением тепловой энергии, её распределение по видам движения молекул и атомов может быть неравномерным. Для такого неравномерного состояния нет однозначности в определении понятия температуры тела. В зависимости от вида энергии движения молекул тело имеет различные по значению неравновесные температуры — поступательную, колебательную и вращательную.
Термодинамическая температура
В процессе соударений молекул происходит обмен их количества движения и выравнивание распределения энергии между ними, то есть устанавливается равновесное состояние, при котором все формы кинетической энергии ансамбля молекул и атомов тела характеризуются одинаковым значением температуры. Такую равновесную температуру принято называть термодинамической.
Применимость понятия «температура»
Понятие температуры является статистическим и применимо только к телу состоящему из большого числа молекул. В применении к одной молекуле понятие температуры не имеет смысла.
Температура пространства с разреженой материей
В пространстве с крайне разреженной материей температура не может быть определена статистическим распределением скоростей движения молекул. В этих условиях статистические соотношения неприменимы. Температура такого пространства определяется мощностью пронизывающих его потоков лучистой энергии. За его температуру принимают температуру абсолютно чёрного тела с такой же мощностью излучения.
Температура в точке тела
Точно так же не имеет физического смысла понятие температуры в некоторой точке данного тела. Можно говорить только о температуре, характеризующей состояние вещества внутри некоторого объёма тела, точнее, тела конечной массы.
Электронная температура
В последнее время в связи с исследованиями высокотемпературной плазмы приходится сталкиваться с термином «электронная температура», характеризующим поток электронов в плазме. Среднюю энергию такого потока часто выражают в электрон-вольтах. Если положить kT = 1 эВ, то он эквивалентен температуре T = 1 эВ/k = 11606 К.
Верхний предел температур
Так как температура является мерой кинетической энергии, а следовательно, и скорости движения материальных частиц, то должен существовать верхний предел температур, встречающихся в природе. Из теории следует, что материальные частицы не могут обладать скоростями движения, превышающими скорость света. Выполненные в связи с этим расчёты показывают, что верхний предел возможных в природе температур составляет около 10¹² К. И как показала практика, все наблюдаемые температуры в различных процессах, укладываются в диапазон от 0 до 10¹² К. Абсолютная шкала температуры называется так, потому что мера основного состояния нижнего предела температуры — абсолютный ноль, то есть наиболее низкая возможная температура, при которой в принципе невозможно извлечь из вещества тепловую энергию.
Абсолютный ноль определён как 0 K, что равно −273.15 °C (точно).
Шкала температур Кельвина, в которой начало отсчёта ведётся от абсолютного нуля. Для описания состояния газа достаточно задать три макроскопических параметра — объем V, давление p и температуру T. Изменение одного из этих параметров вызывает изменение остальных. Если одновременно меняются объем, давление и температура, то на опыте трудно установить какие-либо закономерности. Проще сначала рассмотреть газ неизменной массы (m = const), зафиксировать значение одного из макропараметров (V, p или T) и рассмотреть изменение при этом двух других. Изотермический процесс — это изопроцесс, происходящий при постоянной температуре: Τ = const. Изобарный процесс — это изопроцесс, происходящий при постоянном давлении: p = const. Изохорный процесс — это изопроцесс, происходящий при постоянном объеме: V = const.
Дата добавления: 2015-01-30; просмотров: 80 | Поможем написать вашу работу | Нарушение авторских прав |