Температура. Шкалы.

— скалярная физическая величина, характеризующая состояниетермодинамического равновесия макроскопической системы. Интуитивно понятие температура появилось как мера градации наших ощущений тепла и холода; на бытовом уровне температура воспринимается как параметр, служащий для количественного описания степени нагретости материального объекта.

Наиболее известными являются следующие:

• Градус Цельсия

• Градус Фаренгейта

• Кельвин (до 1968 года градус Кельвина)

• Градус Реомюра

• Градус Рёмера

• Градус Ранкина

• Градус Делиля

• Градус Гука

• Градус Дальтона

• Градус Ньютона(Веры)

• Лейденский градус

Газовые законы.

Закон Бойля-Мариотта: при постоянных температуре и массе газа произведение давления газа на его объём постоянно. где   — давление газа;   — объём газа, а   — постоянная в оговоренных условиях величина. В общем случае значение   определяется химической природой, массой и температурой газа.

Закон Гей-Люссака: при постоянном давлении, объём постоянной массы газа пропорционален абсолютной температуре.

Закон Шарля: давление газа фиксированной массы и фиксированного объёма прямо пропорционально абсолютной температуре газа. , где: P — давление газа, T — температура газа (в градусах Кельвина), k — константа.

Уравнение Клапейрона.

— формула, устанавливающая зависимость между давлением, молярным объёмом и абсолютной температурой идеального газа. , где  — давление,  — молярный объём,  — универсальная газовая постоянная,  — абсолютная температура, К.

Уравнение Клапейрона-Менделеева.

Уравнение, выведенное Клапейроном, содержало некую неуниверсальную газовую постоянную  , значение которой необходимо было измерять для каждого газа: Менделеев же обнаружил, что   прямо пропорциональна  , коэффициент пропорциональности   он назвал универсальной газовой постоянной.

Температура – мера кинетической энергии.

Сравнивая уравнение состояния идеального газа и основное уравнение кинетической теории газов, записанные для одного моля (для этого число молекул N возьмём равным числу Авогадро N_А), найдём среднюю кинетическую энергию одной молекулы: и  . Откуда:

Средняя кинетическая энергия поступательного движения молекулы не зависит от её природы и пропорциональна абсолютной температуре газа T. Отсюда следует, что абсолютная температура является мерой средней кинетической энергии молекул.

Постоянная Больцмана.

(  или  ) — физическая постоянная, определяющая связь между температурой и энергией. Названа в честь австрийского физика Людвига Больцмана, сделавшего большой вклад в статистическую физику, в которой эта постоянная играет ключевую роль. Её экспериментальное значение в Международной системе единиц (СИ) равно:

 Дж/К.

Универсальная газовая постоянная.

— термин, впервые введённый в употребление Д. Менделеевым в 1874 г. Численно равна работе расширения одного моля идеального газа в изобарном процессе при увеличении температуры на 1 К. В Международной системе единиц (СИ) универсальная газовая постоянная равна   ^Дж⁄_{(моль∙К)}.

Первое начало термодинамики.

 — один из трёх основных законов термодинамики, представляет собой закон сохранения энергии длятермодинамических систем. Первое начало термодинамики часто формулируют как невозможность существования вечного двигателя первого рода, который совершал бы работу, не черпая энергию из какого-либо источника.

Внутренняя энергия.

(обозначается как E или U) — это сумма энергий теплового движения молекул и межмолекулярных взаимодействий. Определяется с точностью до произвольной аддитивной постоянной, и её нельзя измерить напрямую. Можно определить только изменение внутренней энергии, то есть разность внутренней энергии в различных состояниях, которая не зависит от выбора произвольной постоянной. ,где  — подведённое к телу количество теплоты, измеренное в джоулях,  — работа, совершаемая телом против внешних сил, измеренная в джоулях.