Temperatura este o măsură cantitativă a "încălzirii" corpului. Conceptul de temperatură ocupă un loc special printre cantitățile fizice care determină starea sistemului. Temperatura nu numai că caracterizează starea echilibrului termic al unui anumit corp. Este, de asemenea, un parametru care ia aceeași valoare pentru oricare două sau mai multe corpuri care se află în echilibru termic unul cu celălalt, i. E. caracterizează echilibrul termic al sistemului de corpuri. Aceasta înseamnă că, dacă două sau mai multe corpuri care au temperaturi diferite sunt aduse în contact, atunci ca urmare a interacțiunii dintre molecule, aceste corpuri vor avea aceeași valoare a temperaturii.
Teoria moleculare-cinetică face posibilă clarificarea sensului fizic al temperaturii. Comparând expresiile (2.4) și (2.7), vedem că ele coincid dacă le punem
Aceste relații se numesc a doua ecuație de bază a teoriei moleculare-cinetice a gazelor. Ele arată că temperatura absolută este o cantitate care determină energia cinetică medie a mișcării translaționale a moleculelor; este o măsură a energiei mișcării translaționale a moleculelor și, astfel, a intensității mișcării termice a moleculelor. Acesta este sensul molecular-cinetic al temperaturii absolute. După cum vedem, procesul de încălzire a corpului este direct legat de creșterea energiei cinetice medii a particulelor corpului. Se observă din (2.9) că temperatura absolută este o cantitate pozitivă: Valoarea se numește zero absolută a temperaturii. Conform (2.8), la un zero absolut, mișcarea de translație a particulelor trebuie să înceteze complet. Trebuie totuși remarcat faptul că, la temperaturi scăzute, gazul trece într-o stare condensată. În consecință, toate concluziile făcute pe baza teoriei cinetice a gazelor își pierd înțelesul. Și la zero absolută de temperatură mișcarea nu dispare. Mișcarea electronilor în atomi, mișcarea electronilor liberi în metale sunt complet conservate și la zero absolută. În plus, chiar și la zero absolută, o mișcare vibrațională a atomilor din interiorul moleculelor și a atomilor de la locurile laturii cristaline rămâne. Existența acestor oscilații datorită prezenței energiei zero la oscilatorul armonic cuantic (), așa cum care poate fi considerată vibrațiile atomice de mai sus. Această energie nu depinde de temperatură, ceea ce înseamnă că nici nu dispare. La temperaturi scăzute, ideile clasice despre mișcare nu mai sunt satisfăcute. Legile cuantice funcționează în această regiune, conform căreia mișcarea particulelor nu se oprește, chiar dacă temperatura corpului este redusă la zero absolută. Dar viteza acestei mișcări nu mai depinde de temperatură și această mișcare nu este termică. Acest lucru este confirmat de principiul incertitudinii. Dacă particulele corp odihnit, poziția lor (coordonatele x. Z Y.) și impulsuri (proiecție puls px. Py. Pz) ar fi determinate cu exactitate, etc. Acest lucru contrazice relațiile de incertitudine etc. Absolut zero nu este posibil. Mai jos se va arăta că zero absolut de temperatură înseamnă starea sistemului în care sistemul este în cel mai scăzut de energie, și reducerea, prin urmare, mai mult în intensitate mișcarea particulelor sale de impactul energiei sale corpuri înconjurătoare este posibilă.
Formula (2.7) poate fi scrisă în formular.
Această formulă poate servi ca o definiție a conceptului de temperatură absolută pentru un gaz monatomic. Temperatura oricărui alt sistem poate fi definită ca o valoare egală cu temperatura unui gaz monatomic în echilibru termic cu acest sistem. Determinarea temperaturii cu ajutorul acestei formule este valabilă până la temperaturile la care nu mai poate fi neglijată probabilitatea de apariție a stărilor excitate de atomi de gaze electronice.
Relația (2.8) ne permite să introducem așa numita viteză medie pătratică a moleculei. definind-o ca fiind
Conceptul de temperatură absolută poate fi introdus mai strict în fizica statistică, unde poate fi considerat un modul al distribuției statistice a particulelor în termeni de energie. De asemenea, remarcăm că, deoarece temperatura, precum și presiunea, așa cum se vede din formulele (2.7) și (2.8) este determinată de energia cinetică medie a unei molecule de gaz ideal, arămiu reprezintă valori statistice și, prin urmare, este lipsit de sens să vorbim despre temperatura sau presiunea unui sau un număr mic de molecule.
Articole similare
Trimiteți-le prietenilor: