Berapakah suhu? Suhu Unit - darjah. Suhu stim dan gas

Setiap orang menghadapi konsep suhu harian. Istilah ini telah menjadi kukuh dalam kehidupan harian kita: kami memanaskan badan dalam produk gelombang mikro atau menyediakan makanan di dalam oven, kami berminat untuk cuaca di jalan atau mengetahui sama ada air sejuk dalam sungai - semua ini adalah berkait rapat dengan konsep ini. Dan apa yang suhu, yang bermaksud parameter fizikal, apa yang diukur? Pada ini dan soalan lain untuk menjawab dalam artikel ini.

kuantiti fizikal

Mari kita lihat apa yang suhu dari sudut pandangan sistem terpencil dalam keseimbangan termodinamik. Istilah ini berasal dari Latin dan bermaksud "pencampuran yang betul", "normal", "perkadaran". Nilai ini menyifatkan keadaan keseimbangan termodinamik sistem makroskopik. Dalam kes di mana sistem terpencil tidak seimbang, dengan peredaran masa mengambil tempat pemindahan tenaga dari objek yang lebih panas kepada kurang panas. Hasilnya ialah suhu penjajaran (perubahan) di seluruh sistem. Ini adalah postulat pertama (sifar permulaan) termodinamik.

suhu menentukan taburan zarah komposit mengikut tahap tenaga sistem dan halaju, tahap pengionan bahan-bahan, sifat-sifat keseimbangan badan-badan sinaran elektromagnet ketumpatan pukal penuh dengan radiasi. Jadi untuk satu sistem yang berada dalam keseimbangan termodinamik, parameter ini adalah sama, maka mereka dipanggil suhu sistem.

plasma

Tambahan pula keseimbangan badan, terdapat sistem di mana keadaan yang dicirikan oleh beberapa nilai-nilai suhu tidak sama. Satu contoh yang baik adalah plasma. Ia terdiri daripada elektron (cahaya zarah bercas) dan ion (zarah yang berat). Apabila perlanggaran berlaku pemindahan tenaga segera dari elektron elektron dan ion untuk ion. Tetapi di antara unsur-unsur heterogen mengambil tempat peralihan yang perlahan. Plasma mungkin dalam keadaan di mana elektron dan ion berasingan berhampiran dengan keseimbangan. Dalam kes ini, setiap suhu individu boleh mengambil bentuk zarah. Walau bagaimanapun, antara parameter ini akan berbeza.

magnet

Badan-badan di mana zarah mempunyai momen magnet, pemindahan tenaga biasanya berlaku perlahan-lahan pada darjah translasi magnet kebebasan yang dikaitkan dengan kemungkinan mengubah arah tork. Ia ternyata bahawa terdapat negeri-negeri di mana badan mempunyai suhu yang tidak bertepatan dengan parameter kinetik. Ia sepadan dengan pergerakan ke hadapan zarah asas. suhu magnet menentukan sebahagian daripada tenaga dalaman. Ia boleh sama ada positif atau negatif. Semasa tenaga suar akan dipindahkan dari zarah dengan nilai yang lebih tinggi bagi zarah dengan nilai suhu yang lebih rendah dalam hal jika kedua-duanya positif atau negatif. Dalam proses ini keadaan yang buruk akan mengalir ke arah yang bertentangan - suhu negatif adalah "lebih tinggi" daripada positif.

Dan mengapa ia diperlukan?

Paradoks terletak pada hakikat bahawa lelaki itu di jalan untuk mengadakan proses pengukuran kedua-dua di rumah dan di dalam industri, tidak perlu tahu apa suhu. Kerana ia adalah mencukupi untuk memahami bahawa ia adalah tahap haba objek atau alam sekitar, terutamanya kerana syarat-syarat ini kita sudah biasa dengan dari zaman kanak-kanak. Malah, kebanyakan peranti praktikal untuk mengukur parameter ini sebenarnya mengukur pelbagai sifat-sifat bahan yang menukar tahap pemanasan atau penyejukan. Sebagai contoh, tekanan, rintangan elektrik, jumlah t. D. tanda-tanda yang selanjutnya secara manual atau secara automatik diterjemahkan ke nilai yang dikehendaki.

Jadi, untuk menentukan suhu, tidak ada keperluan untuk mengkaji fizik. Menurut prinsip ini hidup sebahagian besar penduduk planet kita. Jika TV yang berfungsi, ia tidak perlu untuk memahami proses peralihan peranti semikonduktor, belajar asal-usul elektrik di kedai atau pergi ke piring satelit isyarat. Orang digunakan untuk bahawa terdapat pakar-pakar dalam setiap bidang, yang akan dapat untuk menetapkan atau debug sistem. Babbitt tidak mahu ketegangan otak anda, kerana di mana lebih baik untuk menonton opera sabun atau bola sepak di "kotak", sambil menghirup bir sejuk.

Dan saya ingin tahu

Tetapi ada orang, selalunya ia adalah pelajar yang sama ada dalam tahap rasa ingin tahu mereka atau daripada keperluan perlu belajar fizik dan untuk menentukan suhu yang sebenarnya. Hasilnya, dalam pencarian mereka, mereka jatuh ke dalam maze termodinamik dan kajian ia adalah sifar, undang-undang pertama dan kedua. Di samping itu, fikiran bertanya perlu memahami kitaran Carnot dan entropi. Dan pada akhir perjalanannya dia pasti mengakui bahawa penentuan suhu sebagai parameter sistem haba boleh balik yang tidak bergantung kepada jenis bahan bekerja, tidak menambah kejelasan kepada rasa konsep ini. Masih sebahagian kelihatan akan diambil oleh sistem antarabangsa unit (SI) beberapa darjah.

Suhu tenaga kinetik

More "ketara" adalah satu pendekatan, yang dipanggil teori molekul-kinetik. Daripada perwakilan ini terbentuk agar haba itu dianggap sebagai satu bentuk tenaga. Sebagai contoh, tenaga kinetik molekul dan atom, parameter yang dipuratakan pada jumlah besar zarah bergerak secara rawak adalah ukuran apa yang dipanggil suhu badan. Oleh itu, sistem zarah yang dipanaskan bergerak lebih cepat daripada sejuk.

Sejak istilah ini berkait rapat dengan tenaga kinetik purata kumpulan zarah, ia akan menjadi agak semula jadi sebagai unit suhu yang digunakan joule. Walau bagaimanapun, ini tidak berlaku, ia adalah kerana tenaga gerakan haba zarah asas adalah sangat kecil berbanding dengan joule. Oleh itu, adalah sukar untuk digunakan. gerakan haba diukur dalam unit joule diperolehi melalui khas faktor penukaran.

Unit suhu

Setakat ini, tiga unit utama yang digunakan untuk memaparkan parameter ini. Di negara kita, purata biasanya ditentukan dalam darjah Celsius. Asas unit ini adalah titik memejal air - nilai mutlak. Ia adalah titik rujukan. Iaitu, suhu air di mana ais mula terbentuk, adalah sifar. Dalam kes ini, air berfungsi sebagai kriteria teladan. Ini nilai lalai telah diterima pakai untuk kemudahan. Nilai kedua ialah suhu mutlak stim, iaitu apabila air pas dari keadaan cecair kepada gas itu.

Unit-unit berikut darjah Kelvin. Asal-usul sistem ini dianggap sebagai titik sifar mutlak. Oleh itu, satu darjah Kelvin sama dengan satu darjah Celsius. perbezaan adalah hanya permulaan rujukan. Kami mendapati bahawa Kelvin sifar adalah sama dengan tolak 273.16 darjah Celsius. Pada tahun 1954 Persidangan Agung Timbang dan Ukur telah memutuskan untuk menggantikan istilah "ijazah Kelvin" untuk unit suhu dalam "kelvin".

Unit biasa ketiga pengukuran darjah fahrenheit. Hingga 1960, mereka telah digunakan secara meluas di semua negara berbahasa Inggeris. Walau bagaimanapun, hari ini di rumah US menggunakan unit ini. Sistem ini adalah berbeza daripada yang dinyatakan di atas. Untuk asal pakai pembekuan suhu campuran garam ammonia dan air di dalam bahagian 1: 1: 1. Oleh itu, Fahrenheit takat beku air adalah sama dengan ditambah 32 darjah dan didih - serta 212 darjah. Dalam sistem ini, satu perbezaan darjah adalah bersamaan dengan 1/180 suhu ini. Oleh itu, pelbagai 0-100 darjah Fahrenheit dalam julat dari -18 ke +38 Celsius.

sifar mutlak

Mari kita lihat apa parameter ini. Nilai mutlak sifar dipanggil suhu had di mana tekanan gas ideal terhapus pada isipadu tetap. Ini adalah nilai yang paling rendah di alam semula jadi. Seperti yang diramalkan oleh Mikhail Lomonosov, "adalah yang paling besar atau ijazah terakhir sejuk." Ia mengikuti dari ini kimia Hukum Avogadro: isipadu gas di bawah keadaan suhu yang sama dan tekanan mengandungi jumlah yang sama molekul. Apa yang berikut dari ini? Terdapat suhu minimum gas di mana tekanan atau jumlah lenyap. Nilai ini sepadan dengan mutlak sifar Kelvin, atau 273 darjah Celsius.

Beberapa fakta menarik mengenai sistem solar

Suhu pada permukaan matahari mencapai 5700 darjah Kelvin, dan teras pusat - 15 juta Kelvins. Planet-planet sistem solar berbeza antara satu sama lain dari segi pemanasan. Oleh itu, suhu teras bumi kita adalah lebih kurang sama dengan di permukaan matahari. Planet paling panas Jupiter dipertimbangkan. Suhu di tengah-tengah teras kepada lima kali lebih tinggi daripada di permukaan matahari. Dan di sini adalah nilai terendah yang dicatatkan pada permukaan bulan - ia hanya 30 darjah Kelvin. Nilai ini adalah lebih rendah daripada permukaan Pluto.

Fakta mengenai Earth

orang 1. Nilai suhu tertinggi direkodkan adalah 4 bilion darjah Celsius. Nilai ini adalah 250 kali lebih tinggi daripada suhu nukleus Matahari. Rekod dihantar New York Brookhaven makmal semula jadi dalam collider ion, yang panjangnya kira-kira 4 kilometer.

2. Suhu planet ini tidak sentiasa sempurna dan selesa. Sebagai contoh, dalam Verhnoyanske Yakutia Suhu musim sejuk jatuh kepada tolak 45 darjah Celsius. Dan di sini di bandar Ethiopia Dallol membalikkan keadaan. suhu purata terdapat ditambah 34 darjah.

3. keadaan paling ekstrim di mana orang bekerja, yang dicatatkan di lombong emas di Afrika Selatan. Pelombong yang bekerja pada kedalaman tiga kilometer pada suhu 65 darjah Celsius.