вівторок, 17 січня 2017 р.

Температура

Температура
(Повторюємо поняття)



    • Довільна система тіл самовільно переходить до стану теплової (термодинамічної) рівноваги. У цьому стані параметри зберігаються довільно довго. Ізольована система тіл не може сама собою вийти із стану рівноваги.  ( 0-ве начало термодинаміки)

    У всіх частин ізольованої системи, що перебуває у тепловій рівновазі, температура є однаковою.

    • Температура характеризує: 
    - ступінь нагрітості тіл; 
    - напрям теплообміну між тілами; 
    - середню швидкість руху молекул.

    • Виміряти температуру тіла – привести його до теплової рівноваги з термометром.
    • Температуру вимірюють: 
    - у градусах Цельсія [t] = °C
    - у градусах Кельвіна [T] = K
    - у градусах Фаренгейта [t] = °F;
              - у градусах Реомюра [t] = °R.
    • Температура – поняття статистичне. Воно застосовне для великої кількості частинок та є невизначеним для однієї, двох або декількох молекул (частинок). Поняття температури незастосовне для вакууму, міжзоряного простору та нерівноважних систем.
    • Температура є мірою середньої кінетичної енергії теплового руху молекул. (фізичний зміст температури)
    <mv2/2> = 3kT/2
    <E> = 3kT/2
    • Найменша можлива температура Тmin = 0K. При цій температурі припиняється поступальний рух молекул, але залишається коливальний (доводить квантова фізика).



    Якісні задачі

    1.Чи має зміст вислів: «Температура в тіні 25°С, а на сонці 40°С»?
    Відповідь. Ні. Термометр «у тіні» показує температуру повітря. Термометр «на сонці» покаже температуру резервуара зі ртуттю, котра залежить від його здатності поглинати енергію випромінювання. Два різні термометри (наприклад, термометр із затемненим і термометр із блискучим резервуарами), «на сонці» будуть показувати різну температуру, чого не буває з термометрами, встановленими в тіні.

    2. Нормальна температура тіла людини 36,6°C. Чому людині не холодно при 25°C, дуже жарко при 37°C і прохолодно у воді, температура якої 25°C?
    Відповідь. Відомо, що тіло людини неперервно виділяє теплоту, котра віддається оточуючому середовищу. При температурі повітря 37°C процес тепловіддачі відчутно сповільнюється, і в тілі людини накопичується надлишкова енергія. У воді прохолодніше при 25°C ніж у повітрі, оскільки теплопровідність води є вищою за теплопровідність повітря.

    3. Дано три однакові мідні куби з відповідними температурами 200°C, 0°C, 0°C. Чи можливо лише за допомогою теплообміну між ними охолодити перший куб до 50°C, а інші нагріти до 75°C? Теплові втрати відсутні.
    Відповідь. Так; за три етапи.



    Доцільно прочитати: