Урок № 46

 Температура. Температурна шкала Кельвіна

Словник: 

Температура – це фізична величина, яка характеризує тепловий стан тіла

                              

    Експерименти показують, що в цілій низці випадків макроскопічна система переходить із одного стану в інший. Наприклад, якщо в морозний день занести в кімнату кульку, наповнену гелієм, то гелій у кульці буде поступово нагріватись і при цьому змінюватимуться тиск, об’єм і деякі інші параметри газу. Після того як кулька пробуде в кімнаті певний час, зміни припиняться. 

    Один  із  постулатів  молекулярної  фізики  і  термодинаміки  —  його  ще  називають  нульове начало термодинаміки  —  стверджує:  будь­яке  макроскопічне тіло  або  система  тіл  за незмінних  зовнішніх  умов  самочинно  переходять у термодинамічний рівноважний стан (стан теплової рівноваги), після до­сягнення якого всі частини системи мають однакову температуру. Нульове начало термодинаміки фактично вводить і визначає поняття температури.

    Температура — фізична величина, яка характеризує стан теплової рівноваги макроскопічної системи.

    Стан теплової рівноваги — це такий стан макроскопічної системи, коли всі макроскопічні параметри системи залишаються незмінними як завгодно довго.

   Температура — це фізична величина, отже, її можна вимірювати. Для цього треба встановити шкалу температур. Найпоширенішими температурними шкалами є шкали Цельсія, Кельвіна, Фаренгейта

       Прилади для вимірювання температури — 

термометри.  Основними  частинами 

будь-якого  термометра  є  термометричне  тіло 

(ртуть або спирт у рідинному термометрі, біме-

талева пластина в металевому деформаційному 

термометрі тощо) і шкала. Якщо термометричне 

тіло привести в тепловий контакт із тілом, тем-

пературу  якого  потрібно  виміряти,  то  система 

набуде  нерівноважного  стану.  У  процесі  пере-

ходу  в  рівноважний  стан  змінюватимуться  де-

які  макроскопічні  параметри  термометричного 

            тіла (об’єм, електричний опір тощо). 
           Знаючи, які параметри залежать від температури, визначають температуру тіла.

Те, що температура тіла має бути пов’язана з кінетичною енергією його 

молекул,  випливає  з  простих  міркувань.  Наприклад,  зі  збільшенням  тем-

ператури  збільшується  швидкість  руху  броунівських  частинок,  прискорю-

ється дифузія, збільшується тиск газу, а це означає, що молекули рухаються 

швидше і їх кінетична енергія стає більшою. Можна припустити: якщо гази 

перебувають у стані теплової рівноваги, то середні кінетичні енергії моле­

кул  цих  газів  будуть  однаковими. 
Запитання для перевірки

1. Що розуміють під тепловою рівновагою тіл?
2. На чому грунтується метод вимірювання температури?
3.  Поясніть принцип встановлення шкали Цельсія.
4. Яке співвідношення між абсолютною температурою і температурою за шкалою Цельсія?