Тэмпература

Тэмпература
Выява
Вывучаецца ў тэрмадынаміка
Пазначэнне велічыні T і Θ
ISQ dimension
Сімвал велічыні (LaTeX) і
Invariant under Ізатэрмічны працэс
Код NCI Thesaurus C25206
Лагатып Вікісховішча Медыяфайлы на Вікісховішчы
Тэмпература
,
Размернасць Θ
Адзінкі вымярэння
СІ К
СГС К

Тэмпература — мера цеплыні або халоднасці аб’екта. У больш строгім фізічным азначэнні гэта скалярная фізічная велічыня, што характарызуе сярэднюю кінетычную энергію часціц макраскапічнай сістэмы, якая знаходзіцца ў стане тэрмадынамічнай раўнавагі.

Вызначае напрамак цеплавога патоку, бо цяпло заўсёды перамяшчаецца ад матэрыі з большай тэмпературай да матэрыі з меншай тэмпературай[1].

Адзінкі вымярэння

У навуцы для вымярэння тэмпературы прынята выкарыстоўваць шкалу Цэльсія (адзінка — градус Цэльсія, скарачэнне — °C) або шкалу Кельвіна (кельвін, K)[1]. У сістэме СІ асноўная адзінка тэмпературы — кельвін.

Шкала Цэльсія пабудавана такім чынам, што тэмпература плаўлення вады на ўзроўні мора роўная 0 °C, а тэмпература кіпення — 100 °C.

Шкала Кельвіна мае такі ж самы «памер» кельвіна, як і градус у шкале Цэльсія, але за нуль прынята мінімальная магчымая тэмпература, роўная 0 K = −273.15 °C. Гэтая тэмпература таксама завецца абсалютным нулём[1]. Для пераводу паміж градусамі Цэльсія і кельвінамі выкарыстоўваецца наступная формула:

У Злучаных Штатах Амерыкі тэмпературу часта вымяраюць у градусах Фарэнгейта. На гэтай шкале вада замярзае пры 32 °F і кіпіць пры 212 °F[1]. Шкала Фарэнгейта звязана са шкалой Цэльсія наступнай формулай:

Параўнанне тэмпературных шкал

Параўнанне тэмпературных шкал
Апісанне Кельвін Цэльсій Фарэнгейт Ранкін Дэліль Ньютан Рэамюр Ромер
Абсалютны нуль 0 −273.15 −459.67 0 559.725 −90.14 −218.52 −135.90
Тэмпература раставання сумесі Фарэнгейта (соль і лёд у роўных колькасцях) 255.37 −17.78 0 459.67 176.67 −5.87 −14.22 −1.83
Тэмпература замярзання вады (Звычайныя ўмовы) 273.15 0 32 491.67 150 0 0 7.5
Сярэдняя тэмпература чалавечага цела ¹ 310.0 36.6 98.2 557.9 94.5 12.21 29.6 26.925
Тэмпература кіпення вады (Звычайныя ўмовы) 373.15 100 212 671.67 0 33 80 60
Плаўленне тытана 1941 1668 3034 3494 −2352 550 1334 883
Паверхня Сонца 5800 5526 9980 10440 −8140 1823 4421 2909

¹ Звычайная сярэдняя тэмпература чалавечага цела — 36.6 °C ±0.7 °C, ці 98.2 °F ±1.3 °F. Значэнне 98,6 °F, якое звычайна прыводзіцца — гэта дакладнае пераўтварэнне ў шкалу Фарэнгейта прынятага ў Германіі ў XIX стагоддзі значэння 37 °C. Аднак гэта значэнне не ўваходзіць у дыяпазон звычайнай сярэдняй тэмпературы цела чалавека, бо тэмпература розных частак цела розная[2].

Некаторыя значэнні ў гэтай табліцы былі акруглены.

Эмпірычная, абсалютная і тэрмадынамічная тэмпературы

Тэмпература не можа быць вымераная непасрэдна. Аб змене тэмпературы судзяць па змене іншых фізічных уласцівасцяў цел (аб’ёму, ціску, электрычнага супраціву, ЭРС, інтэнсіўнасці выпраменьвання і інш.), Адназначна з ёй звязаных (так званых тэрмаметрычных уласцівасцяў). Колькасна ж тэмпература вызначаецца ўказаннем спосабу яе вымярэння з дапамогай таго ці іншага тэрмометра. Такое вызначэнне яшчэ не фіксуе ні пачатак адліку, ні адзінку вымярэння тэмпературы, таму любы метад вымярэння тэмпературы звязаны з выбарам тэмпературнай шкалы. Эмпірычная тэмпература — гэта тэмпература, вымераная ў абранай тэмпературнай шкале. 

Якія даюцца фенаменалагічнай тэрмадынамікі вызначэння тэрмадынамічнай тэмпературы не залежаць ад выбару термометріческого ўласцівасці, выкарыстанага для яе вымярэння; адзінку вымярэння тэмпературы задаюць з дапамогай адной з тэрмадынамічных тэмпературных шкал

У тэрмадынаміцы ў якасці аксіёмы прымаецца заснаванае на вопыце палажэнне аб тым, што раўнаважкая тэрмадынамічная тэмпература ёсць велічыня, для ўсіх сістэм абмежаваная з аднаго боку, прычым тэмпература, адпаведная гэтай мяжы, аднолькавая для ўсіх тэрмадынамічных сістэм і, такім чынам, можа быць выкарыстана ў якасці натуральнай рэпернай точкі шкалы тэмператур. Калі гэтай рэпернай кропцы прысвоіць роўнае нулю значэнне тэмпературы, то тэмпературы ў шкале, якая базуецца на дадзеным Рэперы, заўсёды будуць мець адзін і той жа знак[3]. Прыпісваючы другі рэперныя кропцы станоўчае значэнне тэмпературы, атрымліваюць абсалютную тэмпературную шкалу з станоўчымі тэмпературамі; тэмпературу адлічваецца ад абсалютнага нуля, называюць абсалютнай тэмпературай[4]. Адпаведна Тэрмадынамічныя тэмпературу, адлічваецца ад абсалютнага нуля, называюць абсалютнай тэрмадынамічнай тэмпературай (гл. Шкала тэмператур Кельвіна). Прыкладам эмпірычнай тэмпературнай шкалы з адлікам тэмпературы ад абсалютнага нуля служыць міжнародная практычная тэмпературная шкала.

Характарыстыка фазавых пераходаў

Для апісання пунктаў фазавых пераходаў розных рэчываў выкарыстоўваюць наступныя значэнні тэмпературы:

Гл. таксама

Крыніцы

  1. а б в г Brown 2011, с. 17.
  2. Пра розныя вымярэнні тэмпературы цела Архівавана 26 верасня 2010. (англ.)
  3. Базаров И. П., Термодинамика, 2010, с. 62.
  4. Абсолютная температура (рус.). БСЭ, 3-е изд., 1969, т. 1.

Літаратура

  • Theodore L. Brown et al. Chemistry: the central science. — 12th ed. — 2011. — ISBN 978-0-321-69672-4.
Prefix: a b c d e f g h i j k l m n o p q r s t u v w x y z 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9

Portal di Ensiklopedia Dunia

Kembali kehalaman sebelumnya