Определение температуры Температура позволяет отличать одно состояние теплового равновесия от другого

Определение температуры
Температура позволяет отличать
одно состояние теплового
равновесия от другого
Чижова Вера Александровна
МБОУ «СОШ п. Красное», НАО
Из основного уравнения МКТ
2
p 
nE
3
pV
N
2

E
3
Опытная проверка
предположения
pH 2VH 2
N H2

pO2VO2
NO2

pHeVHe
N He
00 С  3,76 10
21
1000 С  5,14 10
Дж
 21
Дж
Энергетическая
характеристика температуры
  kT
pV
 kT
N
Абсолютный нуль
температуры
Наименьшее значение Т м.б. равно
нулю
при р=0 и при фиксированном V,
или при V=0 и при фиксированном р.
Т=0 –это самая низкая температура в
природе и называется
абсолютный нуль
Абсолютная шкала
температур
Английский ученый Кельвин ввел
абсолютную шкалу температур.( в
ней нет отрицательных значений
температур)
Температура по этой шкале
измеряется в системе СИ в
кельвинах (К)
Постоянная Больцмана
100  0  k (T2  T1 )
100k  (5,14  3,76) 10
21
Дж
Т2 –температура по шкале Кельвина,
соответствующая 1000 С
Т1 –температура по шкале Кельвина,
0
0
С
соответствующая
k  1,38 10
 23
Дж
К
Связь температуры по шкале
Цельсия с температурой по
шкале Кельвина
Изменение температуры по шкале
Цельсия равно изменению
температуры по шкале Кельвина
t  T
Соответствие шкал Цельсия и
Кельвина
Средняя кинетическая энергия
хаотического поступательного
движения молекул газа
пропорциональна абсолютной
температуре
pV
2
 E
N
3
pV
 kT
N
3
E  kT
2
Зависимость давления газа
от концентрации его
молекул и температуры
pV
N
 kT ,
n
N
V
p  nkT
Связь температуры со
средней скоростью
движения молекул
3
E  kT
2
m0 v
E
2
2
3kT
v
m0
Формулы на запоминание
3
E  kT
2
3kT
v
m0
Связь
температуры по
шкале Цельсия и
Кельвина
p  nkT
k  1,38 1023
Дж
К
Постоянная Больцмана
Задачи на повторение:
• Температура воды 300К. Какая это вода: холодная
или горячая?
• Определить температуру молекул водорода,
находящегося в сосуде, если средняя скорость их
движения 700м/с.(вспомнить формулу связи скорости
с температурой)
• Определить среднюю кинетическую энергию
поступательного движения молекул кислорода, если
молекулы двигаются со средней скоростью 1500м/с
(вспомнить формулы для определения массы
молекулы и формулу расчета средней кинетической
энергии молекулы)
Задачи на повторение:
• Найти среднюю кинетическую энергию
молекул одноатомного газа при давлении 20
кПа, концентрация молекул этого газа при
указанном давлении равна 3 1025 м-3.
• Найти температуру газа при давлении 100
кПа и концентрации 1025 м-3.
• Определить среднюю кинетическую энергию
молекул газа при температуре 270С.
Уравнение состояния идеального
газа
Установим связь между
параметрами: P,V,T
Уравнение, которое будет связывать эти
параметры, называется уравнением состояния
идеального газа
p  nkT
N
p  kT
V
m
pV 
RT
M
В 1874 г. Русский ученый-химик
Д.И.Менделеев усовершенствовал
эту формулу
m
p
N AkT
MV
pV
 kN
T
Уравнение эксперементально
проверено в 1824 г. Французским
физиком Клапейроном
Уравнение Клапейрона – Менделеева
(уравнение состояния идеального газа)
m
pV 
RT
M
Дж
R  8,31
моль  К
Универсальная газовая
постоянная
1
2
p  m0V n
3
m
pV 
RT
M
Основное уравнение
МКТ
Давление выражено
через статистические
параметры
Уравнение
состояния
идеального газа
Используются
термодинамические
параметры