Показва абсолютната нула температура равна на -273 градуса по Целзий, и е температурата, под която не може да бъде при всякакви условия охлажда никой тяло. Това е доказано от британския физик лорд Келвин (Уилям Томсън).
От мотивите му следва, че налягането на масата на газ, съдържащ се в определен обем е пряко пропорционална на абсолютната температура. Този нов израз Шарл право.
За сравнение, налягането на газа, затворен в постоянен обем, не е пряко пропорционално на температурата, считано от мащаба на Целзий, за тази скала е настроена произволно, без никаква връзка с законите за разширяване на газ.
Вибрационна енергия и термични частици транслационно движение Област бързо клони към нула:
- движението на атоми и молекули е почти спря (има квантовите ефекти.)
-тяло са намалени по размер
-специфична топлина също клони към нула.
-----------------
Всичко става "замразени"!
И този процес не е физически всичко спира - атомите не са унищожени - lektronchiki колебая в техните орбити.
Температурата, при която частиците на веществото имат минимално количество на движение, продължаващото само от квантовата механично движение, - температурата е абсолютна нула. не може да се постигне Температурата на абсолютна нула. При температура на абсолютната нула термични престане движение. Това твърдение, обаче, не означава, че всички спирки движение на частиците вътре в тялото.
Абсолютната температурата е пропорционална на средната кинетичната енергия на постъпателно движение на молекули вещество. Това е физичния смисъл на абсолютната температура.
температурата се понижава до степен вещество пресова до 13.15 обем. (Обемът на нула по Целзий). при абсолютната нула веществото трябва да се компресира, така че да престане да съществува.
В механика, физическото тяло най-често се разбира като материал точка. Това е абстракция, основната характеристика, която е фактът, че действителният размер на тялото могат да бъдат пренебрегнати за определена цел. С други думи, материалната точка - това е съвсем конкретно физическо тяло, което е с размер, форма и други подобни характеристики, но те са доста важно, с цел решаване на съществуващия проблем. Например, ако искате да се изчисли средната скорост на обекта в определен участък от маршрута, с дължината му в решаването на проблема могат да бъдат напълно игнорирани. Друг вид на физически лица, считани за механика - това е абсолютно твърди. Механиката на такъв орган е същата като материал точка на механиката, но допълнително притежава други свойства. Твърдо тяло се състои от материални точки, но не и разстояние между тях, или разпределение на масите не се променя под товар, който се подлага на тялото. Това означава, че тя не може да се деформира. За да се определи позицията на твърдо тяло, то е достатъчно, за да се създаде го свързали с координатна система, обикновено декартово. В повечето случаи, в центъра на масата е и центъра на координатната система. В природата на твърдото тяло не съществува, но за много задачи, като абстракция е много полезна, въпреки че в релативистичната механика, тя не се счита, тъй като движенията с скорости, сравними с скоростта на светлината, този модел демонстрира вътрешните противоречия. Противно абсолютно твърдо тяло е деформируемо тяло, частиците на който може да се премества спрямо друга. Съществуват специални видове физически тела, както и в други клонове на физиката. Така например, в термодинамиката, въвежда понятието за абсолютно черно тяло. Това е идеален модел е физическото тяло, който абсорбира напълно всички електромагнитна радиация, която пада върху него. В същото време, разбира се, тя може да произвежда електромагнитно излъчване и имат различни цветове. Пример за един обект, който е най-близък на свойствата на черно тяло - това е слънцето. Ако вземем въпроса за обща земята, можем да запомним, саждите, който абсорбира 99% от радиацията, която пада върху него, в допълнение към инфрачервената, с усвояването на това вещество, което се справя много по-зле.
Абсолютната нула (най-малко - абсолютна нула температура) - минимална граница. които могат да имат физическо тяло във вселената. Абсолютният нула е началото на абсолютната температура скала, като мащаб. В godu X 1954 Генерална конференция по мерки и теглилки установен термодинамична температура мащаб с един - вода, чиято температура приет 273,16 К (точно), което съответства на 0,01 ° С, така че мащабът съответства на абсолютната нула температура -273.15 С.
В рамките на приложимостта на абсолютната нула е недостижим на практика. Съществуването и позицията по скалата на температура трябва да бъде на наблюдавания физически явления, с такава екстраполация показва, че в абсолютна нула на топлинната движение на молекулите и атомите на материала трябва да бъде нула, т.е. спира движението на частиците, и те образуват подредена структура, заема ясна позиция в възли (течност е изключение). Въпреки това, от гледна точка и на абсолютната нула температура съществува. които се дължат на частици. заобикалящата ги среда.
През 1703 г. френският физик (FR. Гийом Амонтон), въведени на въздуха. където скалата нула взети за температурата, при която въздухът "губи своята еластичност." Изчислената стойност на тях е -239,5 ° С
В кинетичната теория на топлината Ломоносов топлина обяснява "въртяща" движение. Прекратяване означава ограничаване на движението степен на студено (в съвременната терминология, абсолютната нула).
Както е публикувано в хартия "пирометъра" 1779 немски учен (него. Йохан Heinrich Lambert) на споменатия получен Amontons стойност и получи -270 ° С
При температури близки до абсолютната нула, може да се наблюдава на чисто квантовите ефекти, като например:
- G. Burmin. Sturm абсолютната нула. - М. "Детска литература" 1983
Абсолютната нула температура. Температура, определен от формула (2.6) очевидно не може да бъде отрицателно, тъй като всички количества от лявата чист (2.6) ясно положителен. Следователно, най-малката възможна стойност на температурата Т е Т = 0, или когато р налягане. обем V е нула. Limit температура, при която налягането на идеален газ изчезва при фиксирано количество или обем на идеалния газ клони към нула при постоянно налягане, нарича абсолютна нула температура. Това е най-ниската температура в природата, това е "най-високото и последния етап от студа", чието съществуване е предсказано Ломоносов.
Абсолютна температура мащаб. Английски учен Уилям Calvin въвежда абсолютната температурна скала. Нула абсолютна температура скала (това се нарича също скалата Келвин) съответства на абсолютна нула, и всяка единица на температурата на тази скала е градуса по Целзий.
Абсолютната температурата в градуси по Келвин се нарича SI (означена с буквата K).
константа на Болцман. Ние дефинираме коефициент к във формула (2.6), така че един равен градуса Келвин.
Знаем, че стойностите на Θ при 0 ° С и 100 ° С (формула 2.2 и 2.4). Означаваме абсолютната температура при 0 ° С чрез Т 1. и при 100 ° С през Т 2. След
Той призова Болцман постоянно в чест на великия австрийски физик Л. Болцман, един от основателите на молекулно-кинетичната теория на газовете.
Болцман постоянна температура Θ свързва в енергийни единици с температура Т в Келвин. Това е един от най-важните константи на молекулно-кинетичната теория.
Лудвиг Болцман (1844-1906) - великия австрийски физик и един от основателите на молекулно-кинетичната теория. В писанията на Болцман молекулно-кинетичната теория за първи път се появява като функциониране, съгласуван физическа теория. Болцман е направил много за развитието и популяризирането на електромагнитното поле на теорията на Максуел. Боец по природа, той страстно защити необходимостта от молекулно интерпретация на топлинните явления и пое тежестта на бойната доктрина, която отрича съществуването на молекулите.
Съобщение абсолютна скала и скала по Целзий. Познаването на константата на Болцман, че е възможно да се намери стойността на абсолютната нула по скалата на Целзий. За тази цел ние първо намери абсолютната температура съответстваща до 0 ° С
Една Келвин и един градус по Целзий мач. Следователно, всяка стойност на абсолютната температура Т ще бъде над 273 градуса по Целзий подходяща температура т:
Но промяната на абсолютната температура Δ T равна на промяната на температурата по Целзий Δ тон. Δ T = Δ т.
Фигура 27 показва сравнение на абсолютната скала и скалата на Целзий. Това съответства на абсолютната нула температура Т = -273 ° С (А по-точно стойност на абсолютната нула: -273,15 ° С)
Ляв страни на една и съща. Така че, трябва да бъде равна и десния хълбок. Следователно връзката между средния кинетичната енергия на транслационно движение на молекули и температура:
Средната кинетичната енергия на случаен движение на молекулите на газа е пропорционална на абсолютната температура. Колкото по-висока е температурата, толкова по-бързо движещи се молекули. По този начин, стартира по-рано предположение на температурата се дължи на средната скорост на молекулите имат здрав фундамент.
Зависимостта между температурата и средната кинетичната енергия на постъпателно движение на молекулите (2.9), определени за разтворените газове. Въпреки това, тя е валидна за всеки материал, движението на атоми или молекули, които се подчинява закони на механиката на Нютон. Това е вярно за течности и твърди вещества в който атомите могат да се променят само около техни равновесни позиции в кристалната решетка.
Когато температурата подходи абсолютна нула енергия на топлинната движение на молекулите и клони към нула.
зависимост налягане газ на концентрация и температура. Заместването (2.9) в (1.18), ние получаваме израз показва зависимостта на налягането на газа на концентрацията и температурата на молекулите:
Формула (2.10) (тази формула също могат да бъдат получени от уравнение (2.6)), че при същите налягания и температури в концентрацията на молекули на газове е същото. Следователно право на Авогадро, разбира се, известен химия VIII: в равни обеми от газове при еднакви температури и налягания, същия брой молекули.
1. Какви са качествата на макроскопски органи се използват за измерване на температурата? 2. Какво е предимството на използването на разтворените газове за измерване на температурата? 3. Както е свързан обем, налягане и броят на молекули на различни газове в термично равновесие? 4. Какъв е физичния смисъл на константата на Болцман? 5. Какви са предимствата на абсолютната температурна скала в сравнение с други мащаби? 6. Какво е абсолютната нула температура по Целзий? 7. Как зависи от температурата, средната кинетична енергия на постъпателно движение на молекулите? 8. Тъй като налягането на газа е свързана с неговата температура и концентрация на молекули? 9. Какво е физичния смисъл на абсолютната нула?
Изборът на основните точки на точките на топене температура мащаб и вряща вода леда е напълно произволно. Така полученият температурна скала оказа се неудобно за теоретични изследвания.
Въз основа на законите на термодинамиката, Келвин е в състояние да изгради т.нар абсолютната температурна скала (това вече се нарича термодинамична температурна скала или скалата на Келвин), тя не зависи от характера на термометричен тялото, нито на избрания термометричен параметър. Въпреки това, на принципа на изграждане на такъв мащаб извън учебната програма. Ще разгледаме този въпрос с помощта на други съображения.
От формула (2) следва две възможни начини за създаване температура мащаб: използването на налягане промени определено количество газ при постоянен обем или промяна обем при постоянно налягане. Такъв мащаб се нарича идеална температура на газа скала.
Температура определя от уравнение (2) се нарича абсолютна температура. Абсолютна температура Τ не може да бъде отрицателна, тъй като в ляво в уравнение (2) са ясно положителни стойности (по-точно, може да е на противоположни знаци, тя може да бъде положителен или отрицателен. Това зависи от избора на постоянен знак на к. Тъй като условията тройна температура точка счита за положително, абсолютната температура може да бъде положителен само). Следователно, най-малката възможна стойност на температурата Т = 0 е температурата, когато налягането или обема са нула.
Температурата на граница, при която налягането на идеален газ изчезва при фиксирано количество или обем на идеалния газ клони към нула (т.е. газ, тъй като трябва да се свие до "точка") при постоянно налягане се нарича абсолютна нула. Това е най-ниската температура в природата.
От уравнение (3), при положение, че \ (
\ Mathcal часа W_K \ mathcal аз = \ Frac \). От това следва, физически смисъл на абсолютната нула: абсолютната нула - температурата, при която топлината трябва да спре напред движение на молекулите. Абсолютната нула е недостижим.
Международната система единици (SI), използван термодинамична абсолютна температура мащаб. Нулевата точка по скалата на приет от абсолютната нула. Като втора референтна точка предава температурата, при която са в динамично равновесие, вода, лед и наситена пара, така наречената тройна точка (Целзий температура на тройната точка е равна на 0,01 ° C). Всяка единица на абсолютната температура, наречен Келвин (означен 1 К) равен градуса по Целзий.
Потапяне газ термометър колба в топящ се лед, и след това във вряща вода при нормално атмосферно налягане, и е установено, че налягането на газа във втория случай да 1.3661 пъти по-голяма, отколкото в първия. С оглед на това, и като се използва формулата (2), е възможно да се определи, че лед температурата на топене на T0 = 273,15 К.
Наистина, може да напише уравнение (2) за температура T0 на лед топене и температурата на кипене (T0 + 100);
Разделете второто уравнение в първия, получаваме:
Свързани статии