Главная | Обратная связь

Абсолютна температура – фізична скалярна величина, яка є мірою середньої кінетичної енергії хаотичного поступального руху молекул.

Температура – це макроскопічний параметр, який характеризує внутрішній тепловий стан тіла і визначається рухом величезної кількості його структурних елементів. У цьому розумінні температура є статистичною величиною, і тому поняття температури має сенс лише для величезної кількості молекул. Не можна говорити про температуру однієї або кількох (небагатьох) молекул, про «гарячі» або «холодні» молекули. Поняття температури втрачає сенс, наприклад, щодо газу в космічному просторі, де концентрація молекул настільки незначна, що вони не утворюють газу в звичайному розумінні цього слова.

Незважаючи на те, що висновок про зв’язок температури із середньою кінетичною енергією молекул встановлено для газів за нормальних умов, він справедливий також для рідин і твердих тіл.

Урахувавши рівняння (5. 5) і раніше отримане співвідношення (5.4) , одержимо ще один вираз основного рівняння МКТ газів:

, (5. 6)

де – тиск газу; – концентрація молекул ідеального газу; – стала Больцмана; – абсолютна температура газу. Співвідношення (5.11) свідчить, що гази з однаковими значеннями температури і тиску мають однакові концентрації n ₁ = n ₂ (закон Авогадро).

Якщо газ складається із суміші ідеальних газів, молекули кожного газу ударяють об стінку посудини незалежно одна від одної. Відповідно до принципу суперпозиції сил тиски газів, які складають суміш (парціальні тиски), додаються. Тиск суміші газів дорівнює сумі тисків кожного з газів. Тиск, який чинить кожен газ окремо від інших називається парціальним. Твердження: тиск суміші ідеальних газів дорівнює сумі парціальних тисків газів, що входять до складу неї вперше сформулював англійський фізик і хімік Д. Дальтон (1766 – 1844). Так, атмосферний тиск складається із парціальних тисків азоту, кисню та інших газів.

? Запитання для самоперевірки

1. Які параметри характеризують стан макроскопічних тіл?

2. Які ознаки стану теплової рівноваги ви знаєте?

3. Наведіть приклади теплової рівноваги тіл, що оточують вас у повсякденному житті.

4. Якою фізичною величиною характеризується стан теплової рівноваги?

5. Що таке температура і що вона характеризує?

6. Яка залежність об’єму рідин і газів від зміни температури?

7. Яка будова і дія рідинного та газового термометрів?

8. Як пов’язані об’єм, тиск і кількість молекул різних газів у стані теплової рівноваги?

9. Який фізичний зміст сталої Больцмана? Чому вона дорівнює?

10. Що називають абсолютним нулем температури? Який фізичний зміст цього поняття з погляду МКТ?

11. Чому дорівнює тиск ідеального газу на стінки посудини за абсолютного нуля температури?

12. Поясніть принцип побудови температурних шкал Цельсія і Кельвіна. Встановіть формули, що виражають співвідношення між значеннями температури, вимірюваної за шкалами Цельсія і Кельвіна.

13. Запишіть формулу, що показує, як залежить від температури середня кінетична енергія поступального руху молекул.

14. Запишіть і поясніть формулу, що показує залежність тиску газу від його температури і концентрації молекул.

15. Напишіть значення температури і тиску газу за нормальних умов.