Dacă două corpuri cu un grad diferit de "încălzire" vin în contact, atunci moleculele acestor corpuri, care se ciocnesc unul cu celălalt, vor transfera energia unii altora. În acest caz, corpul care pierde energie se numește mai încălzit, iar corpul la care transferă energia - mai puțin încălzit. Se știe din experiență că tranziția macroscopică (totală) a energiei continuă până când se stabilește un echilibru termic macroscopic între aceste corpuri. În această stare de transfer de energie macroscopică de la un corp la altul nu va exista, deși la nivel microscopic moleculele vor schimba energia.
Pentru a caracteriza gradul de încălzire a corpurilor este conceptul de temperatură. Capacitatea de a compara temperatura diferitelor organe ale dispozitivului fizic (termometru) pe baza următoarea situație experimentală: dacă obiectul A este în echilibru termic cu corpurile B și C. în corpul C și sunt, de asemenea, în echilibru termic unul cu celălalt. Din această poziție rezultă că pentru a compara temperatura diferitelor corpuri este suficient să alegeți unul din aceste corpuri, numit corp termometric.
Este foarte important să observăm că alegerea unui corp termometric nu este arbitrară. Este aleasă astfel încât cantitatea fizică care caracterizează starea acestui corp depinde de temperatură. Cantitatea fizică trebuie să fie evident: 1) continuă; 2) monoton, adică nu au valori diferite la aceeași temperatură; 3) măsurate cu precizie într-un mod simplu și convenabil; 4) reproductibile cu precizie; 5) au o creștere cât mai mare posibil cu o schimbare de temperatură de un grad (sensibilitate ridicată); 6) independent de influența altor factori, cu excepția temperaturii. O cantitate care satisface condițiile de mai sus se numește o cantitate termometrică.
În general, nu există o singură cantitate fizică care să satisfacă pe deplin cerințele de mai sus pe întreaga gamă de temperaturi. Într-o măsură mai mare sau mai mică măsură, aceste condiții sunt satisfăcute următoarea cantitate fizică dependentă de gaz ideal presiune temperatură la volum constant, volumul unor fluide la o presiune constantă, rezistența metalelor, semiconductori, conductivitate, forța thermoelectromotive a compușilor metalici de contact, radiațiile electromagnetice de intensitate și alte organisme.
Să se facă alegerea cantității termometrice x, adică temperatura este o funcție de numai x. .
De fapt, cantitatea termometrică aleasă x depinde, în general, de alți parametri care, evident, ar trebui să fie constanți în timpul măsurătorilor de temperatură. De exemplu, presiunea P a unui gaz ideal depinde de temperatura t și de volumul V. Dar, conform condiției 6, presiunea gazului P poate fi declarată o valoare termometrică dacă volumul de gaz din experiment este V = const.
O funcție care exprimă o relație regulată între temperatură și termometru se numește ecuația termometrului.
Evident, pentru determinarea experimentală a formei funcției f (x) deja înainte de experiment, este necesar să putem măsura temperatura, deoarece pentru aceasta este necesar să se cunoască valorile cantității termometrice x. corespunzând unei serii de temperaturi succesive. Prin urmare, forma relației funcționale dintre temperatură și valoarea termometrică poate fi inițial aleasă numai arbitrar. Simplitatea de dragul alegerii ei este liniară, adică credință
unde a și b sunt constante. Constanta a este determinată de alegerea unității de temperatură.
Alegerea unui corp termometric și a unei valori termometrice, precum și determinarea ecuației termometrului. setați unitatea de temperatură - grad. În acest scop vom prelua temperatura axa două arbitrară, dar este ușor de reprodus pe punctele de experiență care se numește referință: pentru prima temperatură ia echilibru între cele două faze (lichid-solid și) de apă la presiune atmosferică, în al doilea - temperatura de echilibru de apă clocotită și vaporii săi, de asemenea, la la aceeași presiune atmosferică. Primul punct de referință atribuit arbitrar t1 numerice valoare (în grade Celsius și t1 = 0. Reamur fahrenheit și t1 = 32). Al doilea punct de referință atribuit numărul de t2 arbitrar (în t2 centigrade = 100. Reamur t2 = 80 și t2 = 212 fahrenheit). Evident, două puncte de referință definesc două constante a și b în (1.6.1).
Am stabilit t = t1 și t = t2 în ecuația (1.6.1). În consecință, avem
unde x1. x2 sunt valorile valorii termometrice măsurate în experiment la punctele de referință t1 și t2.
Înlocuim (1.6.3) în (1.6.1). atunci
Se scade din (1.6.4) expresia (1.6.5). Ca urmare,
Articole similare
-
Temperatura și salinitatea apei, mișcarea apei în oceanele lumii
-
Lumea electronicii - cum se obține un fier de călcat potrivit pentru temperatură
Trimiteți-le prietenilor: