Предмет изучения и основное понятие

Молекулярная физика и термодинамика изучают молекулярно-тепловую форму движения материи и тепловые явления:

1. Расширение тел при нагревании.

2. Конвекция.

3. Осмос.

4. Излучение

5. Теплопроводность.

6. Диффузия.

7. Фазовые переходы (плавление, кристаллизация, испарение, конденсация, сублимация, десублимация).

Молекулярная физика изучает тепловые явления, исходя из внутреннего строения материи. Термодинамика при изучении тепловых явлений не учитывает внутреннего строения материи.

Основным понятием этих разделов является понятие температура:

Температура (с точки зрения молекулярно-кинетической теории (МКТ) строения вещества) – это физическая характеристика состояния вещества, являющаяся мерой хаотичного движения молекул. Первым эту идею высказал М. В. Ломоносов. Он же предположил существование самой низкой температуры, впоследствии названной абсолютным нулем, при которой прекращается всякое движение частиц. Таким образом, температура с точки зрения МКТ есть мера средней кинематической энергии хаотичного движения частиц вещества.

Температура (с точки зрения термодинамики) – это скалярная физическая величина, характеризующая отклонение тела от теплового равновесия с другим телом, температура которого принята за ноль. Таким образом, температура с точки зрения термодинамики есть степень нагретости тела.

Тепловое равновесие – это такое состояние системы тел, при котором температура всех тел одинакова.

Температура обозначается:

– если она измерена по шкале Цельсия [ С˚].

T – если она измерена по шкале Кельвина [ K ]. В этом случае она называется абсолютной температурой.

Вопрос: В чём сходство и различия шкал Цельсия и Кельвина?

Различие шкал:

1. Не совпадают нули температуры.

2. По шкале Кельвина нет отрицательных чисел.

Сходство:

1 ⁰С = 1К

Связь между шкалами выражается формулами:

Т(К) = t^о С + 273

t^о С = Т(К) - 273

Пример:

25^оС =? К Т(К) = 25 + 273 = 298 К

300 К =? ^оС t^о С = 300 – 273 = 27^о С.

Температуру можно измерить двумя способами:

1) Прямое измерение. С помощью термометра (жидкостные, металлические, полупроводниковые, газовые).

2) Косвенное (дистанционное или при помощи формулы) измерение. С помощью пирометра.

Рассмотрим в качестве примера жидкостный термометр:

1. Назначение – прямое измерение температуры.

2. Устройство – капиллярная трубка с жидкостью (ртуть, подкрашенный спирт), шкала, стеклянный резервуар.

3. Принцип действия – тепловое расширение при нагревании.

4. Правила пользования:

1) Размер термометра должен быть намного меньше размеров тела.

2) Привести термометр в контакт с телом.

3) Ждать теплового равновесия.

4) Определить цену деления шкалы.

5) Произвести отсчет.

5. Недостатки – хрупкий, токсичный (если ртутный), узкий диапазон измеряемой температуры (от точки плавления до точки кипения рабочей жидкости).

Вопросы: Почему нельзя использовать воду в качестве рабочего тела в жидкостном термометре? Каковы пределы измерения ртутного и спиртового термометров?

Дата добавления: 2015-07-07