Nhiệt độ là bao nhiêu? Các đơn vị nhiệt độ - độ. Nhiệt độ của hơi nước và khí đốt

Mỗi người phải đối mặt với khái niệm nhiệt độ hàng ngày. Thuật ngữ này đã trở thành thiết lập vững chắc trong cuộc sống hàng ngày của chúng ta: chúng ta ấm lên trong các sản phẩm lò vi sóng hoặc chuẩn bị thức ăn trong lò, chúng tôi quan tâm đến thời tiết trên đường phố hay tìm hiểu xem nước lạnh trên sông - tất cả điều này có liên quan chặt chẽ đến khái niệm này. Và nhiệt độ, có nghĩa là các tham số vật lý, những gì nó đo là gì? Về những điều này và các câu hỏi khác để trả lời trong bài viết này.

đại lượng vật lí

Chúng ta hãy nhìn vào những gì nhiệt độ từ quan điểm của một hệ thống cô lập ở trạng thái cân bằng nhiệt động lực học. Thuật ngữ này xuất phát từ tiếng Latin có nghĩa là "trộn thích hợp", "bình thường", "tương xứng". Giá trị này đặc trưng cho trạng thái cân bằng nhiệt động lực học của một hệ thống vĩ mô. Trong trường hợp một hệ thống cô lập là mất cân bằng, với việc thông qua thời gian diễn ra việc chuyển giao năng lượng từ đối tượng nóng để một ít nước nóng. Kết quả là một sự liên kết (thay đổi) nhiệt độ trên toàn hệ thống. Đây là định đề đầu tiên (không bắt đầu) nhiệt động lực học.

Nhiệt độ xác định sự phân bố của các hạt composit theo mức năng lượng của hệ thống và vận tốc, mức độ ion hóa của các chất, các thuộc tính cân bằng của các cơ quan bức xạ điện từ đầy đủ khối lượng thể tích của bức xạ. Vì vậy, đối với một hệ thống mà là ở trạng thái cân bằng nhiệt động lực học, các thông số đều bình đẳng, sau đó chúng được gọi là nhiệt độ của hệ thống.

huyết tương

Hơn nữa trạng thái cân bằng cơ thể, có hệ thống, trong đó tình trạng này được đặc trưng bởi nhiều giá trị nhiệt độ không bằng nhau. Một ví dụ điển hình là plasma. Nó bao gồm các electron (ánh sáng hạt mang điện) và ion (hạt mang điện tích nặng). Khi va chạm xảy ra chuyển giao năng lượng nhanh chóng từ electron electron và ion để ion. Nhưng giữa các yếu tố không đồng nhất diễn ra một sự chuyển đổi chậm. Plasma có thể nằm trong một trạng thái trong đó các electron và các ion riêng biệt gần gũi với trạng thái cân bằng. Trong trường hợp này, mỗi nhiệt độ cá nhân có thể mang hình thức của các hạt. Tuy nhiên, giữa các thông số này sẽ khác nhau.

nam châm

Các cơ quan, trong đó các hạt có một mô men từ, chuyển giao năng lượng thường xảy ra chậm trên một độ tịnh tiến từ tự do mà có liên quan đến khả năng thay đổi hướng của mô-men xoắn. Nó chỉ ra rằng có những tiểu bang, trong đó cơ thể có nhiệt độ mà không trùng với các thông số động học. Nó tương ứng với sự chuyển động về phía trước của các hạt cơ bản. nhiệt độ từ xác định một phần của năng lượng nội bộ. Nó có thể là tích cực hay tiêu cực. Trong quá trình năng lượng bùng phát sẽ được chuyển từ các hạt với giá trị cao hơn cho các hạt với một giá trị nhiệt độ thấp hơn trong trường hợp nếu cả hai đều tích cực hay tiêu cực. Trong quá trình này một tình huống bất lợi sẽ chảy theo hướng ngược lại - một nhiệt độ tiêu cực là "cao" hơn tích cực.

Và tại sao nó cần thiết?

Nghịch lý nằm trong thực tế rằng người đàn ông trên đường phố để tổ chức quá trình đo lường cả ở nhà và trong ngành công nghiệp, thậm chí không cần phải biết những gì nhiệt độ. Đối với nó là đủ để hiểu rằng nó là mức độ nhiệt đối tượng hay môi trường, đặc biệt là từ những điều khoản này, chúng tôi đã quen thuộc với từ thời thơ ấu. Trên thực tế, hầu hết các thiết bị thực tế để đo thông số này thực sự đo thuộc tính khác nhau của các chất làm thay đổi mức độ sưởi ấm hoặc làm mát. Ví dụ, áp suất, điện trở, lượng t. D. chỉ thêm được bằng tay hoặc tự động dịch với giá trị mong muốn.

Vì vậy, để xác định nhiệt độ, không có nhu cầu để nghiên cứu vật lý. Theo nguyên tắc này sống hầu hết dân số của hành tinh chúng ta. Nếu TV hoạt động, nó không phải là cần thiết để hiểu các quá trình chuyển đổi của các thiết bị bán dẫn, học hỏi nguồn gốc của điện trong cửa hàng hoặc đi vào một đĩa vệ tinh tín hiệu. Mọi người đang sử dụng để có những chuyên gia trong từng lĩnh vực, trong đó sẽ có thể sửa chữa hay gỡ lỗi hệ thống. Babbitt không muốn căng não của bạn, bởi vì nơi tốt hơn để xem một vở opera xà phòng hay bóng đá trên "hộp", trong khi nhấm nháp một ly bia lạnh.

Và tôi muốn biết

Nhưng có những người, thường xuyên nhất là các sinh viên, những người hoặc trong phạm vi của sự tò mò của họ hoặc ra khỏi sự cần thiết phải nghiên cứu vật lý và để xác định những gì nhiệt độ thực sự là. Kết quả là, trong tìm kiếm của họ, họ rơi vào mê cung của nhiệt động lực học và nghiên cứu nó là số không, pháp luật đầu tiên và thứ hai. Bên cạnh đó, đầu óc tò mò sẽ phải hiểu được chu kỳ Carnot và entropy. Và ở phần cuối của cuộc hành trình của mình, ông chắc chắn nhận ra rằng việc xác định nhiệt độ như một tham số hệ thống nhiệt có thể đảo ngược mà không phụ thuộc vào loại chất làm việc, không thêm rõ nét đến ý nghĩa của khái niệm này. Vẫn có thể nhìn thấy một phần sẽ được thực hiện bởi các hệ thống quốc tế của đơn vị (SI) một số độ.

Nhiệt độ của động năng

Thêm "hữu hình" là một cách tiếp cận, được gọi là lý thuyết phân tử-động. Từ đại diện này được hình thành theo thứ tự mà nhiệt được coi là một dạng năng lượng. Ví dụ, động năng của các phân tử và nguyên tử, một tham số trung bình so với số lượng lớn các hạt di chuyển một cách ngẫu nhiên là một biện pháp của cái gọi là nhiệt độ cơ thể. Như vậy, hệ thống hạt nước nóng di chuyển nhanh hơn lạnh.

Từ ngữ này có liên quan chặt chẽ với động năng trung bình của nhóm hạt, nó sẽ là khá tự nhiên là đơn vị nhiệt độ sử dụng joule. Tuy nhiên, điều này không xảy ra, đó là vì năng lượng của chuyển động nhiệt của các hạt cơ bản là rất nhỏ so với joule. Vì vậy, nó là bất tiện để sử dụng. chuyển động nhiệt được đo bằng đơn vị joules thu được thông qua một chuyển đổi yếu tố đặc biệt.

Các đơn vị nhiệt độ

Cho đến nay, ba đơn vị chính được sử dụng để hiển thị thông số này. Ở nước ta, nhiệt độ thường được xác định ở độ bách phân. Các cơ sở của đơn vị này là điểm củng cố nước - giá trị tuyệt đối của. Đây là điểm tham chiếu. Đó là, nhiệt độ nước mà tại đó băng bắt đầu hình thành, là zero. Trong trường hợp này, nước đóng vai trò như một tiêu chí gương mẫu. Giá trị mặc định này đã được thông qua cho thuận tiện. Giá trị thứ hai là nhiệt độ tuyệt đối của hơi nước, tức là khi nước đi từ trạng thái lỏng sang thể khí.

Các đơn vị sau đây là độ Kelvin. Nguồn gốc của hệ thống này được coi là một điểm của không tuyệt đối. Vì vậy, một trong những mức độ Kelvin tương đương với một độ bách phân. Sự khác biệt là chỉ là khởi đầu của tài liệu tham khảo. Chúng tôi thấy rằng không Kelvin bằng trừ 273,16 độ C. Năm 1954, Hội nghị toàn thể về Cân đo đã quyết định để thay thế cho thuật ngữ "độ Kelvin" cho đơn vị nhiệt độ trong "kelvin".

Các đơn vị phổ biến thứ ba của phép đo là độ F. Cho đến năm 1960, họ đã được sử dụng rộng rãi trong tất cả các nước nói tiếng Anh. Tuy nhiên, hôm nay trong nhà Mỹ sử dụng đơn vị này. Hệ thống này về cơ bản là khác với những gì được mô tả ở trên. Đối với nguồn gốc thông qua đông nhiệt độ của hỗn hợp muối amoniac và nước theo tỷ lệ 1: 1: 1. Như vậy, Fahrenheit điểm đóng băng của nước bằng cộng với 32 độ và sôi - cộng 212 độ. Trong hệ thống này, một sự khác biệt mức độ tương đương với 1/180 của nhiệt độ này. Do đó, một loạt 0-100 độ F trong khoảng từ -18 đến +38 C.

không tuyệt đối

Chúng ta hãy xem những gì tham số này. Giá trị tuyệt đối không được gọi là nhiệt độ giới hạn mà tại đó áp suất khí lý tưởng biến mất tại một khối lượng cố định. Đây là giá trị thấp nhất trong tự nhiên. Như dự đoán của Mikhail Lomonosov, "là lớn nhất hoặc mức độ cuối cùng của cảm lạnh." Nó sau từ hóa chất này pháp luật Avogadro: thể tích của khí trong điều kiện nhiệt độ và áp suất giống nhau chứa cùng một số phân tử. Điều gì sau từ này? Có một nhiệt độ tối thiểu của khí tại đó áp suất hoặc khối lượng biến mất. Giá trị này tương ứng với độ không tuyệt đối Kelvin, hoặc 273 độ C.

Một vài sự kiện thú vị về hệ thống năng lượng mặt trời

Nhiệt độ ở bề mặt của mặt trời đạt đến 5700 độ Kelvin, và cốt lõi trung tâm - 15 triệu kelvin. Các hành tinh của hệ mặt trời khác nhau về sưởi ấm. Do đó, nhiệt độ của lõi trái đất của chúng tôi là về giống như trên bề mặt của mặt trời. Hành tinh nóng nhất Jupiter xem xét. Nhiệt độ ở trung tâm của cốt lõi của nó để cao hơn so với bề mặt của mặt trời gấp năm lần. Và đây là giá trị thấp nhất được ghi nhận trên bề mặt của mặt trăng - đó là chỉ 30 độ Kelvin. Giá trị này thậm chí còn thấp hơn so với bề mặt của Sao Diêm Vương.

Sự thật về Trái đất

người 1. Các giá trị nhiệt độ cao nhất được ghi nhận là 4 tỷ độ C. Giá trị này là cao hơn so với nhiệt độ của hạt nhân Sun 250 lần. Ghi giao New York Brookhaven phòng thí nghiệm tự nhiên trong máy gia tốc ion, có chiều dài khoảng 4 km.

2. Nhiệt độ của hành tinh này không phải lúc nào cũng hoàn hảo và thoải mái. Ví dụ, trong Verhnoyanske Yakutia nhiệt độ vào mùa đông xuống đến âm 45 độ C. Và đây tại thị trấn Ethiopia Dallol đảo ngược tình hình. Có nhiệt độ trung bình của cộng 34 độ.

3. Các điều kiện khắc nghiệt nhất trong đó mọi người làm việc, ghi nhận tại các mỏ vàng ở Nam Phi. Thợ mỏ làm việc ở độ sâu ba cây số ở nhiệt độ 65 độ C.