Для связи в whatsapp +905441085890

Абсолютная температура в физике

Абсолютная температура


Таким образом, величина Абсолютная температура в физике которую, в отличие от микропараметра Абсолютная температура в физике, легко измерить, является вполне однозначной характеристикой теплового состояния газа, как и температура. Измеряется Абсолютная температура в физике (как и энергия) в джоулях. Зависит она только от температуры и может рассматриваться как естественная мера температуры. Однако в силу укоренившейся привычки измерять температуру в градусах был введён коэффициент пропорциональности Абсолютная температура в физике между температурой Абсолютная температура в физике, выраженной в энергетических единицах, и температурой Абсолютная температура в физике, выраженной в градусах:

Абсолютная температура в физике
(2.10)

или

Абсолютная температура в физике
(2.11)

Температура Абсолютная температура в физике, определяемая равенством (2.10), называется абсолютной температурой.

Значения температуры, определённой по формуле (2.9), всегда положительны в силу положительности Абсолютная температура в физике (ни давление, ни объём, ни число частиц отрицательными быть не могут). Поэтому минимальным значением температуры является нуль. Температура может равняться нулю, если давление либо объём равны нулю. Из принятого определения температуры следует, что нулем температуры является температура, при которой прекращается хаотическое движение молекул. Она называется абсолютным нулем температуры.

Температура, как и давление, определяется средней кинетической энергией молекул идеального газа. Поэтому температура, как и давление, является статистической величиной. Нельзя говорить о температуре одной или нескольких молекул.

Абсолютную шкалу температур ввёл английский учёный У. Кельвин в 1850 г. Нулевая температура по ней соответствует абсолютному нулю, а каждая единица температуры равна градусу по шкале Цельсия. Единица абсолютной температуры является одной из семи основных единиц СИ и измеряется в кельвинах (К).
Связь между температурами, измеренными по шкалам Цельсия (t) и Кельвина (Г), описывается формулой:
Абсолютная температура в физике

Абсолютный нуль равен -273,15°С. Как правило, при расчётах пользуются округлённым значением абсолютного нуля (-273 °C).

Постоянная Больцмана
Коэффициент Абсолютная температура в физике в формуле (2.10) называется постоянной Больцмана в честь одного из основателей молекулярно-кинетической теории газа и составляет Абсолютная температура в физике
Постоянная Больцмана связывает температуру 0 в энергетических единицах с температурой Абсолютная температура в физике в кельвинах. Это одна из наиболее важных постоянных в МКТ.

Температура как мера кинетической энергии
Из основного уравнения МКТ, записанного в форме (2.9) Абсолютная температура в физике и определения абсолютной температуры согласно (2.11) Абсолютная температура в физике получим: Абсолютная температура в физике
Средняя кинетическая энергия хаотического поступательного движения молекул газа пропорциональна абсолютной температуре.
Из полученного результата однозначно следует, что абсолютная температура есть мера средней кинетической энергии движения молекул.


Соотношение между температурой и кинетической энергией справедливо для любых тел, подчиняющихся законам механики Ньютона.
Из формулы (2.7) может быть получена зависимость давления газа от абсолютной температуры Абсолютная температура в физике и концентрации его молекул, если воспользоваться выражением для средней кинетической энергии:

Абсолютная температура в физике
(2.12)

где Абсолютная температура в физике — постоянная Больцмана.
Из формулы (2.12) очевидно, что при одинаковых давлениях и температурах концентрация молекул у всех газов одинакова.

Отсюда следует известный закон Авогадро:
В равных объёмах газов при одинаковых температурах и давлениях содержится одинаковое число молекул.
Средняя скорость теплового движения молекул может быть также выражена через абсолютную температуру, если в формуле
Абсолютная температура в физике заменить Абсолютная температура в физике на Абсолютная температура в физике
Квадратный корень из этой величины — средняя квадратичная скорость: Абсолютная температура в физике

Эта лекция взята со страницы лекций по всем темам предмета физика:

Предмет физика

Возможно эти страницы вам будут полезны:

Температура и её измерение в физике
Шкала абсолютных температур в физике
Уравнение Менделеева — Клапейрона (уравнение состояния идеального газа) в физике
Закон Бойля — Мариотта в физике