Абсолюттук нөлдүк температура - молекулалардын кыймылынын токтогон чекити

2024 Автор: Henry Conors | [email protected]. Акыркы өзгөртүү: 2024-02-12 10:16

"Температура" термини физиктер жылуу денелер бир эле денелерге караганда көбүрөөк сандагы белгилүү бир заттан - калориядан турат деп ойлошкон учурда пайда болгон, бирок муздак. Ал эми температура денедеги калориянын көлөмүнө туура келген маани катары чечмеленди. Ошондон бери ар кандай дененин температурасы градус менен өлчөнөт. Бирок чындыгында бул кыймылдуу молекулалардын кинетикалык энергиясынын өлчөмү жана анын негизинде аны С бирдик системасына ылайык Джоуль менен өлчөө керек.

"Абсолюттук нөлдүк температура" түшүнүгү термодинамиканын экинчи мыйзамынан келип чыккан. Ага ылайык, жылуулукту муздак денеден ысыкка өткөрүү процесси мүмкүн эмес. Бул түшүнүктү англиялык физик В. Томсон киргизген. Физикадагы жетишкендиктери үчүн Англиянын ханышасы ага "Лорд" деген асыл наамды жана "Барон Кельвин" титулун ыйгарган. 1848-жылы В. Томсон (Келвин) температуралык шкаланы колдонууну сунуштады, мында ал катуу суукка туура келген абсолюттук нөлдүк температураны баштапкы чекит катары, ал эми бөлүү баасы катары Цельсий градусун алган. Кельвин бирдиги суунун үчтүк чекитинин температурасынын 1/27316 (болжол менен 0 градус С), б.а. таза суу ошол замат температурасыАл үч түрдө болот: муз, суюк суу жана буу. Абсолюттук нөлдүк температура молекулалардын кыймылы токтоп турган мүмкүн болгон эң төмөнкү төмөнкү температура жана мындан ары заттан жылуулук энергиясын алуу мүмкүн эмес. Ошондон бери абсолюттук температура шкаласы анын аты менен аталып калган.

Температура ар кандай масштабда өлчөнөт

Эң көп колдонулган температура шкаласы Цельсий шкаласы деп аталат. Ал эки пунктка курулган: суунун суюктуктан бууга жана суунун музга фазалык өтүү температурасына. А. Цельсий 1742-жылы таяныч чекиттеринин ортосундагы аралыкты 100 интервалга бөлүп, суунун кайноо температурасын нөл деп кабыл алууну сунуш кылган, ал эми тоңуу температурасы 100 градус. Бирок швед К. Линней мунун тескерисин жасоону сунуш кылган. Ошондон бери суу нөл градуста тоңуп турат А. Цельсий. Ал Цельсийде так кайнатуу керек да. Абсолюттук нөл Цельсий боюнча минус 273,16 градус.

Дагы бир нече температура шкалалары бар: Фаренгейт, Реаумур, Рэнкин, Ньютон, Ромер. Аларда ар кандай маалымдама пункттары жана масштаб аралыгы бар. Мисалы, Reaumur шкаласы да сууну кайнатуу жана тоңдуруу көрсөткүчтөрүнө курулган, бирок ал 80 бөлүмгө ээ. 1724-жылы пайда болгон Фаренгейт шкаласы күнүмдүк турмушта дүйнөнүн айрым өлкөлөрүндө, анын ичинде АКШда гана колдонулат; таяныч пункттары: бири суунун муз аралашмасынын температурасы - аммиак жана башка адам денесинин температурасы. Шкаласы жүз бөлүмгө бөлүнөт. Нөл Цельсий Фаренгейттин 32 градусуна туура келет. Даражаларды Фаренгейтке которуу формуланы колдонуу менен жүргүзүлүшү мүмкүн: F \u003d 1,8 C + 32. Тескери которуу: C \u003d (F -32)/1, 8, мында: F - Фаренгейт градус, С - градус Цельсий. Эгер сиз санаганга жалкоо болсоңуз, Цельсийден Фаренгейтке онлайн которуу кызматына өтүңүз. Кутучага Цельсий боюнча градустардын санын жазып, "Эсептөө" баскычын чыкылдатып, "Фаренгейтти" тандап, "Старт" баскычын басыңыз. Натыйжа дароо көрүнөт.

Рэнкин шкаласы Кельвиндин мурдагы замандашы жана техникалык термодинамиканы түзүүчүлөрдүн бири болгон англиялык (тактап айтканда шотландиялык) физик Уильям Дж. Рэнкиндин атынан коюлган. Анын масштабында үч маанилүү чекит бар: башталышы абсолюттук нөл, суунун тоңуу температурасы 491,67 градус Ранкин жана суунун кайноо температурасы 671,67 градус. Ранкин менен Фаренгейтте суунун тоңушу менен кайноо ортосундагы бөлүнүүлөрдүн саны 180.

Бул шкалалардын көбүн физиктер гана колдонушат. Ал эми ушул күндөрү сурамжылоого катышкан америкалык мектеп окуучуларынын 40% абсолюттук нөл температура деген эмне экенин билбей турганын айтышкан.