Билеты по физике1 / 21
.docЗаметим, что температурная шкала, основанная на свойствах
обратимой машины Карно, называется термодинамической шкалой
температур. Она была предложена Кельвином и поэтому выраженные в этой шкале температуры измеряются в Кельвинах.
Что касается нуля термодинамической шкалы, то из формулы
T0V1^y-1 = T1V2^y-1. видно, что нулем должна служить температура, при которой
Q1 = 0. В этом случае коэффициент полезного действия машины
Карно равен единице, и, следовательно, более низкой температуры быть не может, так как к. п. д. не может превышать
единицу.
Поскольку термодинамическая шкала температур совпадает
со шкалой идеального газа, то и нуль шкалы Кельвина совпадает
с абсолютным нулем температуры, определенным нами раньше. Следует, впрочем, заметить, что согласно второму началу термодинамики коэффициент полезного действия тепловой машины никогда не может быть равен единице: количество теплоты, полученной от
нагревателя, не может быть целиком преобразовано в механическую
работу. Поэтому и абсолютный нуль температуры не может быть
достигнут.
С точки зрения упорядоченности, а значит, и энтропии возможны, следовательно, такие три крайние состояния:
1. Полное упорядочение —частицы сконцентрированы на наинизших уровнях энергии. Это состояние соответствует «обычному»
абсолютному нулю (+0).
2. Полный беспорядок — частицы равномерно распределены
по всем энергетическим уровням. Этому состоянию соответствует
температура ±оо.
3. Снова полное упорядочение — частицы занимают только
самые высшие энергетические уровни. Температуре, соответствующей этому состоянию, приписывается значение —0.