3. Температура

Энергия передается путем теплообмена от тела с более высокой температурой к телу с более низкой. У тел, находящихся в тепловом равновесии, температуры одинаковы.

Свойство температуры определять направление теплообмена является одним из важнейших, что отражено в определении Максвелла:

Температура тела есть его термическое состояние, рассматриваемое с точки зрения его способности сообщать тепло другим телам.

Температурой называется физическая величина, характеризующая степень нагретости тела.

Для установления начала отсчета температуры и её единицы измерения – градуса, и построения шкалы температуры в качестве исходных значений применяются температуры перехода химически чистых веществ из одного агрегатного состояния в другое, например:

температура плавления льда		при нормальном давлении 760 мм рт. ст.
температура кипения воды

Величины и в зависимости от типа шкалы имеют следующие значения:

а) шкала Цельсия:

б) шкала Фаренгейта:

в) шкала Реомюра:

г) шкала Кельвина:

Cвязь: T_K = t⁰C + 273,15;

Шкала Кельвина называется абсолютной шкалой температур, а температура (-273,15⁰С) называется абсолютным нулем температуры.

Описание молекулярных процессов в телах требует знания размеров молекул и атомов, их массы. Т. к. размеры и массы их малы, то легче определить, измерив массу некоторого известного количества, а затем зная объем, занимаемый этим количеством, определить размер молекулы. Для этих целей вводят понятия килограмм-молекулы (киломоля), килограмм-атома, число Авогадро.

Килограмм-молем (молем) называется такое количество химически однородного вещества, масса которого выраженная в кг (г), численно равна его молекулярному весу М:

|μ| = |M| ,

где М – безразмерная величина.

Числом Авогадро называется число молекул в моле вещества (для всех веществ const).

N_A = 6,023∙10²³ моль^-1 = 6,023∙10²⁶ кмоль^-1.

Зная число Авогадро, можно найти единичную массу молекулы и атома:

(кг)

m_A = 1,66∙10^-27A (кг)

Зная молярный объем и число молекул в моле (киломоле), можно определить линейные размеры молекул.

Опыт №1.1 Давление молекул на стенку сосуда.

Цель работы: подробно рассмотреть давление молекул на стенку сосуда.

Оборудование:

1. Модель молекул – шарики.

2. Прозрачный вертикальный сосуд.

3. Электромагнитный вибратор, приводящий в движение сосуд.

4. Легкий поршень с грузиком, перекинутым через блок.

Рис.1. Демонстрация опыта

Ход работы

1. Поместим шарики в сосуд.

2. Меняя напряжение на электромагнитном вибраторе, можно заставить сосуд колебаться, приводя шарики в движение, тем самым менять температуру шариков-молекул и, как следствие, давление.

3. При повышении температуры шариков и давления, мы увидим, как молекулы будут ударяться о поршень, при этом он будет подниматься.

Вывод: при повышении температуры шариков, повышается давление в сосуде, и мы наблюдаем, как поднимается поршень. Что подтверждает: при увеличении температуры увеличивается давление.