Температура.

Date: 2014-03-11; view: 1579.

Температура – физикада жалпы маңызды роль атқаратын негізгі түсініктің бірі.

Температура – макроскопиялық жүйенің термодинамикалық тепе-теңдік күйін сипаттайтын және денелер арасындағы жылу алмасу бағытын анықтайтын физикалық шама.

Қазіргі кезде екі температуралық шама пайдаланылады.

Халықаралық практикалық шкала (Цельсий шкаласы) Цельсий градусымен бөлінген (⁰С) Па қысымда екі реперлік нүкте - судың қату және қайнау температурасы, сәйкес 0⁰С және 100⁰С қабылданған.

Термодинамикалық температуралық шкала (Кельвин шкаласы) Кельвин градусында бөлінген (К) бір реперлік нүктемен анықталады – судың үштік нүктесі – 609 Па қысымда мұз, су, қаныққан бу термодинамикалық тепе-теңдікте болатын температура. Бұл нүктенің берілген шкаладағы температурасы 273,16 К. температурасын Кельвин нолі деп атайды.

Термодинамикалық температура (Т) және халықаралық практикалық температурадағы температура мына қатынаспен байланысты..

Қалыпты жағдайда: , Па.

Идеал газдың молекула – кинетикалық теориясының негізгі теңдеуі.

Бірдей жылдамдықпен қозғалатын массасы , молекуладан тұратын массасы идеал газ көлемі ыдыста тұрсын делік. Анықтама бойынша газдағы молекула концентрациясы: .

Егер уақыт аралығында қабырғаның элементар ауданшасына соқтығысқанда импульс берілсе, онда ыдыс қабырғасына газдың түсіретін қысымы

.

Қабырғаға перпендикуляр қозғалған молекула әрбір соқтығысу кезінде , оған импульс береді.

Қабырға бағытында орташа алғанда барлық молекуланың бөлігі қозғалады (егер өзара перпендикуляр үш ості қарастырсақ, онда орташа алғанда бір ось бойымен молекуланың бөлігі, ал оның жарты ғана берілген бағытта қозғалады). Сондықтан уақытта ауданшаға молекула жетіп, оған импульс береді.

Газдың ыдыс қабырғасына түсіретін қысымы:

.

Егер газдың көлемде жылдамдықпен қозғалатын молекула болса, онда орташа квадраттық жылдамдық қарастырған жөн, ол былай анықталады және газ молекуласының бүкіл жиынын сипаттайды:

.

Идеал газдың молекула – кинетикалық теориясының негізгі теңдеуі:

, .

және қатынастарын ескеріп, бұл теңдеуді басқа вариантта жазуға болады.

.

Мұндағы Е – газдың барлық молекуласының ілгерлемелі қозғалысының қосынды кинетикалық энергиясы, - молярлық көлем, - молярлық масса.

Менделеев – Клапейрон теңдеуін пайдаланып, аламыз.

, осыдан

.

.

Идеал газ молекуласының орташа квадраттық жылдамдығы:

мұндағы пайдаланған және .

Идеал газдың бір молекуласының ілгерілемелі қозғалысының орташа кинетикалық энергиясы:

.

Осыдан және газ молекуласының қозғалысы тоқтайтынын көреміз.

Температураны молекула-кинетикалық тұрғыдан талдау: термодинамикалық температура – газ молекуласының ілгерілемелі қозғалысының орташа кинетикалық энергиясының өлшемі екендігін көрсетеді.