Температура 10 класс

ПОВТОРЕНИЕ
1. Назвать основные положения МКТ
2. Что называется диффузией и от чего она зависит?
3. От чего зависит скорость молекул?
4. От чего зависит агрегатное состояние вещества?
5. Назовите макроскопические и микроскопические параметры.

ТЕПЛОВОЕ РАВНОВЕСИЕ
Тепловое равновесие – это такое состояние системы тел, находящихся в тепловом контакте, при котором не происходит теплопередачи от одного тела к другому, и все макроскопические параметры тел остаются неизменными.

При тепловом равновесии в системе не меняются объем и давление, не изменяются агрегатные состояния вещества, концентрации веществ. Но микроскопические процессы внутри тела не прекращаются и при тепловом равновесии: меняются положения молекул, их скорости при столкновениях. В системе тел, находящейся в состоянии термодинамического равновесия, объемы и давления могут быть различными, а температуры обязательно одинаковы. Таким образом, температура характеризует состояние термодинамического равновесия изолированной системы тел.
ТЕМПЕРАТУРА

ИЗМЕРЕНИЕ ТЕМПЕРАТУРЫ
Для измерения температуры служат специальные приборы - термометры. Их действие основано на том факте, что при изменении температуры, изменяются и другие физические параметры тела, например, такие, как давление и объем.

ШКАЛА ТЕРМОМЕТРА
Шкала Цельсия:
0 оС - точка таяния льда
100 оС - точка кипения воды
- 273 оС - самая низкая
температура в природе

Шведский ученый
Андерс Цельсий
Шведский естествоиспытатель
Карл Линней
создатели шкалы "Цельсия"

ГАЗОВЫЙ ТЕРМОМЕТР
Особое место в физике занимают газовые термометры, в которых термометрическим веществом является разреженный газ (гелий, воздух) в сосуде неизменного объема, а термометрической величиной – давление газа p. Опыт показывает, что давление газа (при V = const) растет с ростом температуры, измеренной по шкале Цельсия.

Зависимость давления газа от температуры при V = const.
Экстраполируя график
в область низких
давлений, можно
определить некоторую
«гипотетическую» температуру, при которой давление газа стало бы равным нулю. Опыт показывает, что эта температура равна –273,15 °С и не зависит от свойств газа. Невозможно на опыте получить путем охлаждения газ в состоянии с нулевым давлением, так как при очень низких температурах все газы переходят в жидкие или твердые состояния.

ШКАЛА КЕЛЬВИНА
Английский физик У. Кельвин в 1848 г. предложил использовать точку нулевого давления газа для построения новой температурной шкалы (шкала Кельвина). В этой шкале единица измерения температуры такая же, как и в шкале Цельсия, но нулевая точка сдвинута:
T = t + 273
В системе СИ принято единицу измерения температуры по шкале Кельвина называть кельвином и обозначать буквой K. Например, комнатная температура t = 20 °С по шкале Кельвина равна T = 293 К.
Температурная шкала Кельвина называется абсолютной шкалой температур. Она оказывается наиболее удобной при построении физических теорий.

СРАВНЕНИЕ ШКАЛ
ЦЕЛЬСИЯ И КЕЛЬВИНА

АБСОЛЮТНЫЙ НОЛЬ ТЕМПЕРАТУРЫ
– предельная температура, при которой давление идеального газа обращается в ноль при данном объеме или объём идеального газа стремится к нулю при неизменном давлении

ТЕМПЕРАТУРА – МЕРА
КИНЕТИЧЕСКОЙ ЭНЕРГИИ МОЛЕКУЛ
Средняя кинетическая энергия движения молекул пропорциональна абсолютной температуре
средняя кинетическая энергия поступательного движения молекулы не зависит от ее массы. Броуновская частица, взвешенная в жидкости или газе, обладает такой же средней кинетической энергией, как и отдельная молекула, масса которой на много порядков меньше массы броуновской частицы.

р = nkT
k = 1,38·10 Дж/К - постоянная Больцмана
Следствия: 1. при одинаковых давлениях и температурах концентрация молекул у всех газов одинакова
2. для смеси двух газов давление равно
р = р1 + р2
ТЕМПЕРАТУРА И ДАВЛЕНИЕ
– 23

ИТОГИ УРОКА
1. Что такое «тепловое равновесие»?
2. Какую роль играет температура при теплообмене?
3. Как можно измерить температуру?
4. Как создана шкала Цельсия?
5. Что такое «абсолютный ноль»?
6. Какая связь между температурой по Цельсию и по Кельвину?

ЗАДАЧИ
1. Какова энергия теплового движения молекулы кислорода при температурах 60ºС и молекулы азота при – 60ºС?
2. Какова концентрация молекул газа при нормальных условиях? ( температура 0ºС и давление 100кПа)

Дано: Решение
t1 = 60ºC Т1 = 60 + 273 = 333К t2 = - 60ºC Т2 = - 60 +273 = 213К
E1 - ? Е = 1,5кТ
E2 - ? Е1 = 1,5·1,38·10ˉ²³·333 = 6,9·10 Дж
Е2 = 1,5·1,38·10ˉ²³·213 = 4,4·10 Дж
1. Какова энергия теплового движения молекулы кислорода при температурах 60ºС и молекулы азота при – 60ºС?
– 21
– 21

Дано: СИ Решение
t = 0ºC 273K p = nkT n = p/kT
p = 100кПа 10 Па
n - ?
2. Какова концентрация молекул газа при нормальных условиях? ( температура 0ºС и давление 100кПа)
5

ТЕСТ
2
1