Большая техническая энциклопедия
0 1 3 4 9
D V
А Б В Г Д Е Ж З И Й К Л М Н О П Р С Т У Ф Х Ц Ч Ш Щ Ь Э Ю Я
А- АБ АВ АГ АД АЗ АК АЛ АМ АН АП АР АС АТ АУ АФ АЦ АЭ

Абсолютная температурная шкала

 
Абсолютная температурная шкала была введена, в науку не только для придания газовым законам более удобной фермы. Она имеет глубокий физический смысл.
Абсолютная температурная шкала или шкала Кельвина или термодинамическая температурная шкала признана Международным комитетом мер и весов в качестве основной. Определение термодинамической температурной шкалы базируется на втором законе термодинамики и использует цикл Карно. Одним из важнейших свойств термодинамической шкалы является независимость ее от термометрического вещества. Для определе-ния градуса шкалы используется одна реперная точка - тройная точка воды, а нижней границей температурного промежутка является точка абсолютного нуля. Тройной точке воды присваивается температура 273 15 К точно. Кельвина равен / 273.16 части термодинамической температуры тройной точки воды.
Абсолютная температурная шкала имеет нулевую точку при - 273 ( Г 273 О.
Абсолютной температурной шкалой называется шкала, в которой за начало отсчета принята точка абсолютного нуля температур. Величина кельвина однозначно определяется требованием, чтобы температура тройной точки воды ( реперная температурная точка, при которой в равновесии существуют жидкая, твердая и газообразная фазы вещества) была равна 273 16 К. Тогда нормальным точкам плавления льда и кипения воды по абсолютной шкале соответствуют температуры 273 15 и 373 15 К, и температурный интервал в 1 К равен температурному интервалу в 1 С.
Абсолютной температурной шкалой называют температурную шкалу, которая определяется термодинамическим методом таким образом, что она не зависит от выбора термометрического вещества. Нулевая точка этой шкалы определяется как наинпзшая термодинамически возможная температура. Абсолютная шкала температуры, которая используется в теплофизике в настоящее время, была введена лордом Кельвином ( Вильямом Томсоном) в 1848 г. и поэтому называется также шкалой Кельвина.
Существует также абсолютная температурная шкала, которая использует градус шкалы Фаренгейта.
Желательность установления абсолютной температурной шкалы, не зависящей от свойств какого-нибудь отдельного вещества, уже была указана в гл.
Шкалы Кельвина и Ренкина - абсолютные температурные шкалы, основанные на законах термодинамики и представлении об абсолютном пуле температуры.
Уравнение ( 3) определяет абсолютную температурную шкалу.
Абсолютная термодинамическая температурная шкала тождественна эмпирической абсолютной температурной шкале.
Абсолютная термодинамическая температурная шкала тождественна эмпирической абсолютной температурной шкале.
В связи с этим были предложены две абсолютные температурные шкалы - Кельвина и Ренкина, отличающиеся величиной принятой в них единицы измерения температуры.
В начале этой статьи было отмечено, что абсолютная температурная шкала может быть установлена с помощью любого соотношения, основанного на втором законе термодинамики и связывающего температуру Т с другими параметрами состояния.
Кроме стоградусной шкалы в науке и технике применяется абсолютная температурная шкала.
На основании этих выводов создана температурная шкала, названная абсолютной температурной шкалой.

Обратная функция Карно и была предложена в качестве основы для абсолютной температурной шкалы в 1854 г. Прямое осуществление такой шкалы посредством идеальной тепловой машины, способной работать на сравнительно малых перепадах в широком диапазоне температур, практически неосуществимо. Первые же исследования эффекта Джоуля - Томсона на различных газах показали, что значения температур по шкале воздушного термометра при нормальном давлении несущественно отклоняются от абсолютной термодинамической шкалы, а по шкале водородного термометра отклонения пренебрежимо малы.
Те же величины энергии выражены на одной из шкал в градусах абсолютной температурной шкалы ( К) для случая, когда вся эта энергия находится в форме кинетической энергии поступательного движения электрона, атома или молекулы. На нижней шкале указаны те виды процессов, при которых возникают соответствующие излучения или которые могут возбуждаться ими.
Соотношения ( 1 - 22), действительные для цикла Карно, дают основания для построения абсолютной температурной шкалы.
Международным соглашением ( 1954 г.) температура тройной точки на диаграмме состояния воды принята за основу абсолютной температурной шкалы ( II § 2 доп. Температура эта может быть экспериментально воспроизводима с точностью до 0 0001 К.
Температурная шкала, в которой за нуль принята температура прекращения теплового движения молекул, называется термодинамической или абсолютной температурной шкалой.
Определение практической шкалы было проделано очень тщательно, поэтому она с очень высокой степенью точности дает приближение к абсолютной температурной шкале 1954 г. Однако в принципе в любой точке эти шкалы могут отличаться друг от друга.
У, Кельвин предложил принять температуру - 273 С за абсолютный нуль температуры и считать его началом отсчета в абсолютной температурной шкале, названной впоследствии термодинамической, или шкалой Кельвина.
МПТШ ( 19) - международная практическая температурная шкала - наиболее точный на современном этапе способ практического приближения к абсолютной температурной шкале. В ней используется единственная реперная температурная точка - тройная точка воды.
Международная практическая температурная шкала ( МПТШ), принятая в 1954 г., - это наиболее точное на современном этапе приближение к абсолютной температурной шкале. Необходимость использовать какие-то другие данные, кроме уравнения (1.5), определяется тем, что экспериментальное определение предельного значения ( pV) p 0 дает эту величину с точностью до погрешности эксперимента. Точность таких экспериментов непрерывно возрастает. Это приводит к необходимости постоянно уточнять численные значения измеряемых температур. Чтобы избежать связанного с этим непостоянства численных значений реперных температур, было решено закрепить значение одной из реперных точек и принять ее постоянной. При атмосферном давлении лед плавится па 0 01 ниже. Рсперпой точке в температурной шкале Цельсия соответствует Г298 15 К.
В табл. 2.13 приведены координаты цветности ( х, у) цветовых стимулов в системе МКО 1931 г., создаваемых идеальными ( полными или планковскими) излучателями, поддерживаемыми при различных температурах ( К) по абсолютной температурной шкале. Спектральное распределение лучистого потока было рассчитано по формуле Планка ( см. Обсуждение стандартного излучения А МКО) и распространено на случай более высоких температур излучений, которые могут быть реально достигнуты.
В общем критическая температура, при которой термическое старение становится заметным, соответствует так называемой таммановской температуре релаксации [75] - температуре, при которой термическое возбуждение начинает преодолевать силы решетки; она равна приблизительно половине температуры плавления по абсолютной температурной шкале.
В общем критическая температура, при которой термическое старение становится заметным, соответствует так называемой Таммановской температуре релаксации 29 - температуре, при которой термическое возбуждение начинает преодолевать силы решетки; она равна приблизительно половине температуры плавления по абсолютной температурной шкале.
Нельзя сконструировать какого-нибудь абсолютного термометра, но с помощью законов термодинамики можно вычислить поправки, которые следует внести в отсчеты практически применяемого термометра для выражения результатов в градусах абсолютной шкалы. Эта работа установления абсолютной температурной шкалы проведена такими учреждениями, как Национальное бюро стандартов в США, и соответствующими институтами и лабораториями в других странах. Для установления этой шкалы обычно используются газовые термометры с гелием, азотом или водородом в качестве термометрического вещества.
Общеизвестным примером в этом отношении является идеальный газ. Действительно, для большинства физиков абсолютная температурная шкала совпадает со шкалой, установленной с помощью идеального газа. Однако в последнее время исследуется температурная область, расположенная ниже тех температур, которые могут быть получены откачкой паров жидкого гелия.
Оно имеет глубокий физический - смысл. Применение в науке и технике абсолютной температурной шкалы сильно упрощает формулировки и формулы газовых законов.

На рис. 2 и 3 показана зависимость удельных весов от температуры кипения для парафинов, олефинов, изопарафинов, нафтенов, альдегидов, эфиров, кетонов и ароматических углеводородов. Отдельными точками показаны значения удельных весов и температур кипения по абсолютной температурной шкале для отдельных индивидуальных продуктов. Сплошными линиями проведены некоторые средние значения, которые были бы характерны для пропорциональных смесей. Подобным же образом начерчены кривые рис. 5, где дана зависимость между молекулярными и удельными весами для тех же индивидуальных продуктов.
Моделирование идеального газа по программе Дж. Гелдера Chem. Lab. Simulations 2.| Моделирование зависимости давление - температура 37. Напротив, некоторые разделы Введения в общую химию Смита [37] содержат материал в настолько полном объеме, что студент невольно обнаруживает взаимоотношения между параметрами. Например, моделирование поведения идеального газа встроено в обучающий диалог, куда введена концепция абсолютной температурной шкалы. Программа, однако, требует, чтобы был перекрыт достаточный диапазон температур. По завершении сбора данных программа выдает заключение о том, что следует из полученных результатов. Линейная структура этих программ не дает студентам возможности исследовать другие аспекты модели, которые им кажутся более интересными, но она же не позволяет им расходовать время на те действия, которые автор считает непродуктивными.
Уравнение состояния в общем виде записывается следующим образом: pV g ( Q) - Однако если воспользоваться газовой температурной шкалой ( с помощью второго закона термодинамики можно показать, что она совпадает с абсолютной температурной шкалой; см. гл.
Однако лишь один газовый термометр способен воспроизводить абсолютную температуру в представляющем интерес температурном интервале. Все другие термометры являются вторичными измерительными приборами и в конечном счете должны быть прокалиброваны по газовому термометру. Отсюда ясно, что точность газового термометра не может быть увеличена, если для определения температуры используется абсолютная температурная шкала. Предполагалось, что эта Международная температурная шкала будет п о возможности идентична с термодинамической шкалой. С целью уточнения температурной шкалы каждые б лет собирается Генеральная конференция для анализа рекомендаций изменений.
Дальнейшее уменьшение температуры дает т, 1, что противоречит второму закону термодинамики. Поэтому температура Т О К или f - 273 1 5 С является наиболее низкой возможной температурой, принимаемой за начало отсчета абсолютной температурной шкалы.
Абсолютная температура идеального газа является мерой средней кинетической энергии поступательного движения его молекул. Так как средняя кинетическая энергия поступательного движения молекул газа не может быть отрицательной, то температура Т не может быть меньше нуля. Поэтому значение Т - 0-назы-вается абсолютным нулем, а соответствующая шкала - абсолютной температурной шкалой.
Количество газа или пара, адсорбированное при равновесии, установившемся при определенных температуре и давлении, является функцией природы адсорбента и адсорбируемого вещества. Исторически впервые связь между адсорбцией и некоторыми физическими свойствами адсорбированных газов была установлена в 1814 г. Сосюром [16], который нашел, что чем легче конденсируется газ, тем в больших количествах он адсорбируется на данном адсорбенте. Сравнение объемов различных газов, адсорбированных 1 г адсорбента при постоянных температуре и давлении, показывает, что адсорбция увеличивается с возрастанием температуры кипения газа. Хотя последовательности обеих величин и не всегда соблюдаются, но наличие параллелизма является несомненным. Соответствующий параллелизм наблюдается также между адсорбцией и критической температурой, что вполне естественно, так как в абсолютной температурной шкале температура кипения составляет приближенно 2 /:, значения критической температуры.
Количество газа или пара, адсорбированное при равновесии, установившемся при определенных температуре и давлении, является функцией природы адсорбента и адсорбируемого вещества. Исторически впервые связь между адсорбцией и некоторыми физическими свойствами адсорбированных газов была установлена в 1814 г. Сосюром [16], который нашел, что чем легче конденсируется газ, тем в больших количествах он адсорбируется на данном адсорбенте. Сравнение объемов различных газов, адсорбированных 1 г адсорбента при постоянных температуре и давлении, показывает, что адсорбция увеличивается с возрастанием температуры кипения газа. Хотя последовательности обеих величин и не всегда соблюдаются, но наличие параллелизма является несомненным. Соответствующий параллелизм наблюдается также между адсорбцией и критической температурой, что вполне естественно, так как в абсолютной температурной шкале температура кипения составляет приближенно 2 /: значения критической температуры.
Кекуле установил, что бензол имеет циклическое строение. Ученый исследовал структуру органических молекул, в частности, ароматических соединений, и внес вклад в развитие учения о валентности. Он установил, что кольца Сатурна не сплошные, а состоят из многочисленных частиц. Процесс Бессемера состоит в том, что для удаления нежелательных примесей через расплавленное железо продувают воздух. Затем добавляют другие металлы и углерод. Кельвин разработал абсолютную температурную шкалу. Ноль этой шкалы соответствует минимально возможной температуре, а градусы по величине равны градусам Цельсия. Благодаря исследованиям Кельвина, касающимся передачи электрического тока, стала возможна прокладка трансатлантического телефонного кабеля. Ученый разрешил кажущиеся противоречия между первым и вторым законами термодинамики. В 1892 году Кельвин стал первым ученым, удостоенным звания пэра Англии. Изучал физиологическое действие гормонов надпочечников, в частности, открытого им кортизона.
 
Loading
на заглавную 10 самыхСловариО сайтеОбратная связь к началу страницы

© 2008 - 2019
словарь online
электро бритва
словарь
одноклассники
XHTML | CSS
Лицензиар ngpedia.ru
1.8.11