የሙቀት መጠኑ ምንድነው? የሙቀት መጠኑ ምንድነው? የሙቀት አሃዶች ዲግሪዎች ናቸው. የእንፋሎት እና የጋዝ ሙቀት የሙቀት መጠን ሁኔታን የሚያመለክት አካላዊ መጠን ነው

እቅድ፡

መግቢያ

• 1 ቴርሞዳይናሚክስ ትርጉም
  • 1.1 የቴርሞዳይናሚክስ አቀራረብ ታሪክ
• 2 በስታቲስቲክ ፊዚክስ ውስጥ የሙቀት መጠንን መወሰን
• 3 የሙቀት መለኪያ
• 4 የሙቀት አሃዶች እና ልኬት
  • 4.1 የኬልቪን የሙቀት መጠን መለኪያ
  • 4.2 ሴልሺየስ ልኬት
  • 4.3 ፋራናይት
• 5 የሙቀት እንቅስቃሴ ኃይል በፍፁም ዜሮ
  • 5.1 የሙቀት መጠን እና ጨረር
  • 5.2 Reauur ልኬት
• 6 ከተለያዩ መጠኖች ሽግግሮች
• 7 የሙቀት መለኪያዎችን ማወዳደር
• 8 የደረጃ ሽግግር ባህሪያት
• 9 አስደሳች እውነታዎች
ማስታወሻዎች
ስነ-ጽሁፍ

መግቢያ

የሙቀት መጠን(ከላቲ. temperatura- ትክክለኛ ድብልቅ ፣ መደበኛ ሁኔታ) በአንድ የነፃነት ደረጃ በቴርሞዳይናሚክስ ሚዛን ውስጥ የሚገኙትን የማክሮስኮፒክ ስርዓት ቅንጣቶች አማካኝ የእንቅስቃሴ ኃይልን የሚገልጽ scalar አካላዊ ብዛት ነው።

የሙቀት መለኪያው እንቅስቃሴው ራሱ አይደለም, ነገር ግን የዚህ እንቅስቃሴ ምስቅልቅል ተፈጥሮ ነው. የአንድ አካል ሁኔታ በዘፈቀደ የሙቀት ሁኔታን የሚወስን ሲሆን ይህ ሀሳብ (በመጀመሪያ የተፈጠረው በቦልትማን ነው) የአንድ የሰውነት ሙቀት ሁኔታ የሚወሰነው በእንቅስቃሴው ኃይል ሳይሆን በዚህ እንቅስቃሴ በዘፈቀደ ነው. እኛ መጠቀም ያለብን የሙቀት ክስተቶች መግለጫ ውስጥ አዲሱ ጽንሰ-ሐሳብ ነው…

(ፒ.ኤል. ካፒትሳ)

በአለምአቀፍ የዩኒቶች ሲስተም (SI) ቴርሞዳይናሚክስ የሙቀት መጠን ከሰባቱ መሠረታዊ ክፍሎች አንዱ ሲሆን በኬልቪን ውስጥ ይገለጻል። ልዩ ስም ያላቸው የSI መጠኖች በዲግሪ ሴልሺየስ የሚለካ የሴልሺየስ የሙቀት መጠን ያካትታሉ። በተግባር ፣ ዲግሪ ሴልሺየስ ብዙውን ጊዜ ጥቅም ላይ የሚውሉት ከታሪካዊ ግንኙነት ጋር ባለው የውሃ ባህሪዎች ምክንያት - የበረዶ መቅለጥ (0 ° ሴ) እና የፈላ ነጥብ (100 ° ሴ) ነው። አብዛኞቹ የአየር ንብረት ሂደቶች፣ በዱር አራዊት ውስጥ ያሉ ሂደቶች፣ ወዘተ ከዚህ ክልል ጋር ስለሚዛመዱ ይህ ምቹ ነው። የአንድ ዲግሪ ሴልሺየስ የሙቀት ለውጥ የአንድ ኬልቪን የሙቀት መጠን ለውጥ ጋር እኩል ነው። ስለዚህ በ 1967 የኬልቪን አዲስ ትርጉም ከገባ በኋላ, የፈላ ውሃው ቋሚ የማጣቀሻ ነጥብ ሚና መጫወት አቆመ እና ትክክለኛ መለኪያዎች እንደሚያሳዩት, ከ 100 ዲግሪ ሴንቲግሬድ ጋር እኩል አይደለም, ነገር ግን ወደ 99.975 ቅርብ ነው. ° ሴ

የፋራናይት ሚዛኖች እና አንዳንድ ሌሎችም አሉ።

1. ቴርሞዳይናሚክስ ፍቺ

የተመጣጠነ ሁኔታ መኖር የቴርሞዳይናሚክስ የመጀመሪያ የመጀመሪያ ቦታ ይባላል። ሁለተኛው የቴርሞዳይናሚክስ የመጀመሪያ አቀማመጥ ሚዛናዊ ሁኔታ በተወሰነ መጠን የሚገለጽ መግለጫ ነው ፣ ይህም በሁለት ሚዛናዊ ስርዓቶች የሙቀት ግንኙነት ፣ በሃይል ልውውጥ ምክንያት ለእነሱ ተመሳሳይ ይሆናል። ይህ መጠን የሙቀት መጠን ይባላል.

1.1. የቴርሞዳይናሚክስ አቀራረብ ታሪክ

“ሙቀት” የሚለው ቃል የተነሳው በእነዚያ ቀናት ሰዎች የበለጠ ሞቃታማ አካላት ብዙ ከሚሞቁት ይልቅ ልዩ ንጥረ ነገር - ካሎሪክ - እንደያዙ ያምኑ ነበር። ስለዚህ, የሙቀት መጠኑ እንደ የሰውነት ንጥረ ነገር እና የካሎሪክ ድብልቅ ጥንካሬ እንደሆነ ይታወቅ ነበር. በዚህ ምክንያት የአልኮል መጠጦች ጥንካሬ እና የሙቀት መጠን መለኪያ አሃዶች ተመሳሳይ - ዲግሪዎች ይባላሉ.

በተመጣጣኝ ሁኔታ, የሙቀት መጠኑ ለሁሉም የስርአቱ ማክሮስኮፕ ክፍሎች ተመሳሳይ ዋጋ አለው. በስርዓቱ ውስጥ ያሉ ሁለት አካላት ተመሳሳይ የሙቀት መጠን ካላቸው በመካከላቸው የንጥረ ነገሮች (ሙቀት) የኪነቲክ ሃይል ዝውውር አይኖርም። የሙቀት ልዩነት ካለ, ሙቀቱ ከፍ ያለ ሙቀት ካለው የሰውነት አካል ወደ ዝቅተኛ አካል ይንቀሳቀሳል, ምክንያቱም አጠቃላይ ኢንትሮፒ ስለሚጨምር.

የሙቀት መጠን ሕያዋን ቲሹ ከመስጠት ወይም ሙቀት ከመቀበል ጋር በተዛመደ “ሙቅ” እና “ቀዝቃዛ” ከሚሉት ተጨባጭ ስሜቶች ጋር የተቆራኘ ነው።

አንዳንድ የኳንተም ሜካኒካል ስርዓቶች ኢንትሮፒ በማይጨምርበት ሁኔታ ውስጥ ሊሆኑ ይችላሉ ነገር ግን ከኃይል መጨመር ጋር ይቀንሳል, ይህም በመደበኛነት ከአሉታዊ ፍፁም የሙቀት መጠን ጋር ይዛመዳል. ይሁን እንጂ እንደነዚህ ያሉት ግዛቶች "ከፍፁም ዜሮ በታች" አይደሉም ነገር ግን "ከማይታወቅ በላይ" ናቸው, ምክንያቱም እንዲህ ዓይነቱ ሥርዓት አዎንታዊ የሙቀት መጠን ካለው አካል ጋር ሲገናኝ, ኃይል ከስርአቱ ወደ ሰውነት ይተላለፋል, እና በተቃራኒው አይደለም (ለ ተጨማሪ ዝርዝሮች፣ ኳንተም ቴርሞዳይናሚክስ ይመልከቱ)።

የሙቀት ባህሪያት የፊዚክስ ቅርንጫፍ - ቴርሞዳይናሚክስ ያጠናል. የሙቀት መጠኑ በሌሎች የፊዚክስ ዘርፎች እንዲሁም በኬሚስትሪ እና ባዮሎጂን ጨምሮ በብዙ የሳይንስ ዘርፎች ትልቅ ሚና ይጫወታል።

2. በስታቲስቲክ ፊዚክስ ውስጥ የሙቀት መጠንን መወሰን

በስታቲስቲክ ፊዚክስ ውስጥ, የሙቀት መጠኑ በቀመር ይወሰናል

S entropy ባለበት, ኢ የቴርሞዳይናሚክስ ስርዓት ኃይል ነው. በዚህ መንገድ የተዋወቀው ቲ ዋጋ ለተለያዩ አካላት በቴርሞዳይናሚክስ ሚዛን ተመሳሳይ ነው። ሁለት አካላት ሲገናኙ ትልቅ ቲ ዋጋ ያለው አካል ሃይልን ለሌላው ያስተላልፋል።

3. የሙቀት መለኪያ

ቴርሞዳይናሚክስ የሙቀት መጠንን ለመለካት, የቴርሞሜትሪክ ንጥረ ነገር የተወሰነ ቴርሞዳይናሚክ መለኪያ ይመረጣል. የዚህ ግቤት ለውጥ ከሙቀት ለውጥ ጋር በግልጽ የተያያዘ ነው. የቴርሞዳይናሚክስ ቴርሞሜትር ንቡር ምሳሌ የጋዝ ቴርሞሜትር ሲሆን በውስጡም የሙቀት መጠኑ ቋሚ መጠን ባለው ሲሊንደር ውስጥ ያለውን የጋዝ ግፊት በመለካት ይወሰናል። ፍፁም ጨረር፣ ጫጫታ እና አኮስቲክ ቴርሞሜትሮችም ይታወቃሉ።

ቴርሞዳይናሚክስ ቴርሞሜትሮች ለተግባራዊ ዓላማዎች ጥቅም ላይ ሊውሉ የማይችሉ በጣም ውስብስብ ክፍሎች ናቸው. ስለዚህ፣ አብዛኛዎቹ መለኪያዎች የሚሠሩት ተግባራዊ ቴርሞሜትሮችን በመጠቀም ነው፣ እነሱም ሁለተኛ ደረጃ ናቸው፣ ምክንያቱም የአንድን ነገር ንብረት ከሙቀት ጋር በቀጥታ ማገናኘት ስለማይችሉ ነው። የ interpolation ተግባርን ለማግኘት በአለምአቀፍ የሙቀት መጠን በማጣቀሻ ነጥቦች ላይ መስተካከል አለባቸው. በጣም ትክክለኛው ተግባራዊ ቴርሞሜትር የፕላቲኒየም መከላከያ ቴርሞሜትር ነው. የሙቀት መለኪያ መሳሪያዎች ብዙውን ጊዜ በተመጣጣኝ ሚዛን - ሴልሺየስ ወይም ፋራናይት ይስተካከላሉ.

በተግባር, የሙቀት መጠንም ይለካል

• ፈሳሽ እና ሜካኒካል ቴርሞሜትሮች;
• ቴርሞፕል,
• የመቋቋም ቴርሞሜትር,

• ጋዝ ቴርሞሜትር,
• ፒሮሜትር

የሌዘር ጨረር መለኪያዎችን በመለካት ላይ በመመርኮዝ የሙቀት መጠንን ለመለካት የቅርብ ጊዜ ዘዴዎች ተዘጋጅተዋል።

4. የሙቀት መለኪያ አሃዶች እና ልኬት

የሙቀት መጠን የሞለኪውሎች የኪነቲክ ኢነርጂ ስለሆነ በሃይል አሃዶች (ማለትም በ SI ስርዓት ውስጥ በጆውልስ ውስጥ) መለካት በጣም ተፈጥሯዊ እንደሆነ ግልጽ ነው. ይሁን እንጂ የሙቀት መለካት የጀመረው የሞለኪውላር ኪነቲክ ቲዎሪ ከመፈጠሩ ከረጅም ጊዜ በፊት ነው, ስለዚህ ተግባራዊ ሚዛኖች በተለመደው አሃዶች ውስጥ ያለውን የሙቀት መጠን ይለካሉ - ዲግሪዎች.

4.1. የኬልቪን የሙቀት መጠን መለኪያ

የፍፁም ሙቀት ፅንሰ-ሀሳብ በደብሊው ቶምሰን (ኬልቪን) አስተዋወቀ እና ስለዚህ ፍፁም የሙቀት መለኪያው የኬልቪን ሚዛን ወይም ቴርሞዳይናሚክ የሙቀት መለኪያ ይባላል። የፍፁም ሙቀት አሃድ ኬልቪን (K) ነው።

ፍፁም የሙቀት መለኪያው ይባላል ምክንያቱም የታችኛው የሙቀት መጠን የመሬት ሁኔታ መለኪያ ፍፁም ዜሮ ነው, ማለትም, በጣም ዝቅተኛው የሙቀት መጠን, በመሠረቱ, የሙቀት ኃይልን ከአንድ ንጥረ ነገር ለማውጣት የማይቻል ነው.

ፍፁም ዜሮ በ 0 K ይገለጻል, እሱም ከ -273.15 ° ሴ (በትክክል) ጋር እኩል ነው.

የኬልቪን የሙቀት መጠን መለኪያ በፍፁም ዜሮ የሚጀምር ሚዛን ነው።

ትልቅ ጠቀሜታ በኬልቪን ቴርሞዳይናሚክ ሚዛን ላይ የተመሰረተ ልማት, በማጣቀሻ ነጥቦች ላይ የተመሰረተ ዓለም አቀፍ ተግባራዊ ሚዛኖች - በመጀመሪያ ደረጃ ቴርሞሜትሪ ዘዴዎች የሚወሰኑ የንፁህ ንጥረ ነገሮች ደረጃ ሽግግር. የመጀመሪያው ዓለም አቀፍ የሙቀት መለኪያ በ 1927 በ ITS-27 ተቀባይነት አግኝቷል. ከ 1927 ጀምሮ, ልኬቱ ብዙ ጊዜ እንደገና ተስተካክሏል (MTSh-48, MPTS-68, MTSH-90): የማጣቀሻ የሙቀት መጠኖች እና የመተላለፊያ ዘዴዎች ተለውጠዋል, ነገር ግን መርሆው አንድ አይነት ነው - የመለኪያው መሠረት የደረጃ ሽግግር ስብስብ ነው. በእነዚህ ነጥቦች ላይ የተስተካከሉ የተወሰኑ የቴርሞዳይናሚክ ሙቀቶች እና የመተጣጠፍ መሳሪያዎች ያላቸው የንፁህ ንጥረ ነገሮች። የ ITS-90 ልኬት በአሁኑ ጊዜ በሥራ ላይ ነው። ዋናው ሰነድ (በሚዛን ላይ ያሉ ህጎች) የኬልቪን ፍቺን ፣ የደረጃ ሽግግር ሙቀቶችን (የማጣቀሻ ነጥቦችን) እና የመሃል ዘዴዎችን ያዘጋጃል።

በዕለት ተዕለት ሕይወት ውስጥ ጥቅም ላይ የሚውሉት የሙቀት መጠኖች - ሴልሺየስ እና ፋራናይት (በዋነኛነት በአሜሪካ ውስጥ ጥቅም ላይ ይውላሉ) - ፍጹም አይደሉም እና ስለሆነም የሙቀት መጠኑ ከቀዝቃዛው የውሃ ነጥብ በታች በሚቀንስባቸው ሁኔታዎች ውስጥ ሙከራዎችን ሲያካሂዱ ምቹ አይደሉም ፣ ለዚህም ነው የሙቀት መጠኑ አሉታዊ መገለጽ ያለበት። ቁጥር ለእንደዚህ አይነት ጉዳዮች, ፍጹም የሙቀት መጠን መለኪያዎች ገብተዋል.

ከመካከላቸው አንዱ የ Rankine ሚዛን ይባላል, ሌላኛው ደግሞ ፍፁም ቴርሞዳይናሚክስ ሚዛን (ኬልቪን ሚዛን) ነው; የሙቀት መጠናቸው የሚለካው በቅደም ተከተል በዲግሪ ራንኪን (°Ra) እና kelvin (K) ነው። ሁለቱም ሚዛኖች በዜሮ ሙቀት ይጀምራሉ. በኬልቪን ሚዛን ላይ ያለው የአንድ ክፍል ዋጋ በሴልሺየስ ሚዛን ላይ ካለው ዋጋ ጋር እኩል ነው ፣ እና በ Rankine ሚዛን ላይ ያለው የአንድ ክፍል ዋጋ የሙቀት መለኪያዎችን ከፋራናይት ሚዛን ጋር እኩል ነው። በመደበኛ የከባቢ አየር ግፊት የሚቀዘቅዝ የውሃ ነጥብ ከ 273.15 ኪ, 0 ° ሴ, 32 °F ጋር ይዛመዳል.

የኬልቪን ሚዛን ከሶስት እጥፍ የውሃ ነጥብ (273.16 ኪ) ጋር የተሳሰረ ነው, እና የቦልትማን ቋሚው በእሱ ላይ የተመሰረተ ነው. ይህ የከፍተኛ ሙቀት መለኪያዎችን የትርጉም ትክክለኛነት ችግር ይፈጥራል. BIPM አሁን የሶስትዮሽ ነጥቡን የሙቀት መጠን ከማጣቀስ ይልቅ ወደ ኬልቪን አዲስ ትርጉም የመሄድ እና የቦልትማንን ቋሚ የመጠገን እድል እያሰበ ነው። .

4.2. ሴልሺየስ

በቴክኖሎጂ ፣ በሕክምና ፣ በሜትሮሎጂ እና በዕለት ተዕለት ሕይወት ውስጥ ፣ የሴልሺየስ ሚዛን ጥቅም ላይ ይውላል ፣ በዚህ ጊዜ የሶስትዮሽ የውሃ ሙቀት 0.008 ° ሴ ነው ፣ ስለሆነም በ 1 ኤቲኤም ግፊት ያለው የውሃ ማቀዝቀዣ ነጥብ 0 ° ሴ ነው ። ሲ. በአሁኑ ጊዜ የሴልሺየስ መለኪያ የሚወሰነው በኬልቪን ሚዛን ነው: በሴልሺየስ ሚዛን ላይ ያለው የአንድ ክፍል ዋጋ በኬልቪን ሚዛን ላይ ካለው ዋጋ ጋር እኩል ነው, t (° C) = T (K) - 273.15. ስለዚህ በመጀመሪያ ሴልሺየስ በ 100 ዲግሪ ሴንቲ ግሬድ ማመሳከሪያነት የተመረጠው የውሃ መፍለቂያ ነጥብ ጠቀሜታውን አጥቷል እና ዘመናዊ ግምቶች የፈላ ነጥቡን በመደበኛ የከባቢ አየር ግፊት በ 99.975 ዲግሪ ሴንቲ ግሬድ ላይ ያደርገዋል። ውሃ በፕላኔታችን ላይ በጣም የተስፋፋ በመሆኑ እና ህይወታችን በእሱ ላይ የተመሰረተ ስለሆነ በጣም ምቹ ነው. ዜሮ ሴልሺየስ ለሜትሮሎጂ ልዩ ነጥብ ነው, ምክንያቱም በከባቢ አየር ውስጥ ካለው ውሃ ቅዝቃዜ ጋር የተያያዘ ነው. ልኬቱ በ1742 በአንደርደር ሴልሺየስ የቀረበ ነው።

4.3. ፋራናይት

በእንግሊዝ እና በተለይም በዩኤስኤ ውስጥ የፋራናይት መለኪያ ጥቅም ላይ ይውላል. ዜሮ ዲግሪ ሴልሺየስ 32 ዲግሪ ፋራናይት ሲሆን አንድ ዲግሪ ፋራናይት 9/5 ዲግሪ ሴልሺየስ ነው።

አሁን ያለው የፋራናይት መለኪያ ፍቺ የሚከተለው ነው፡- የሙቀት መለኪያ ሲሆን 1 ዲግሪ (1 ዲግሪ ፋራናይት) ከ 1/180 ኛ ጋር እኩል የሆነ ውሃ በሚፈላበት ነጥብ እና በከባቢ አየር ግፊት በረዶ በሚቀልጥ የሙቀት መጠን መካከል ያለው ልዩነት ፣ እና የበረዶው መቅለጥ ነጥብ +32 °F ነው። በፋራናይት ሚዛን ላይ ያለው የሙቀት መጠን በሴልሺየስ ሚዛን (t ° ሴ) ላይ ካለው የሙቀት መጠን ጋር የተያያዘ ነው t °C = 5/9 (t °F - 32), t °F = 9/5 t °C + 32. በጂ ፋራናይት በ1724 ዓ.ም.

5. የሙቀት እንቅስቃሴ ኃይል በፍፁም ዜሮ

ቁስ አካል ሲቀዘቅዝ፣ ብዙ አይነት የሙቀት ሃይሎች እና ተያያዥ ውጤታቸው በአንድ ጊዜ መጠኑ ይቀንሳል። ነገሩ ከታዘዘው ያነሰ ሁኔታ ወደ ብዙ የታዘዘ ሁኔታ ይሸጋገራል።

ዘመናዊው የፍፁም ዜሮ ፅንሰ-ሀሳብ የፍፁም እረፍት ፅንሰ-ሀሳብ አይደለም ፣ በተቃራኒው ፣ በፍፁም ዜሮ እንቅስቃሴ ሊኖር ይችላል - እና አለ ፣ ግን የተሟላ ስርዓት ነው ...

P.L. Kapitsa (የፈሳሽ ሂሊየም ባህሪያት)

ጋዙ ወደ ፈሳሽነት ይቀየራል ከዚያም ክሪስታላይዝ ወደ ጠንካራ (ሄሊየም፣ ፍፁም ዜሮ ቢሆንም፣ በከባቢ አየር ግፊት በፈሳሽ ሁኔታ ውስጥ ይቆያል)። የአተሞች እና ሞለኪውሎች እንቅስቃሴ ፍጥነት ይቀንሳል, የእንቅስቃሴ ኃይላቸው ይቀንሳል. ዝቅተኛ amplitude ጋር የሚርገበገብ ክሪስታል ጥልፍልፍ አተሞች ላይ በኤሌክትሮን መበተን በመቀነሱ የአብዛኞቹ ብረቶች የመቋቋም አቅም ይቀንሳል። ስለዚህ፣ በፍፁም ዜሮ እንኳን ቢሆን፣ ኮንዳክሽን ኤሌክትሮኖች በ1 × 10 6 m/s ቅደም ተከተል ባለው የፌርሚ ፍጥነት በአቶሞች መካከል ይንቀሳቀሳሉ።

በኳንተም ሜካኒካል እንቅስቃሴ ምክንያት ብቻ የቁሳቁስ ቅንጣቶች በትንሹ የእንቅስቃሴ መጠን ያላቸው የሙቀት መጠን የፍፁም ዜሮ ሙቀት ነው (T = 0K)።

ፍፁም ዜሮ ሙቀት ሊደረስበት አይችልም። ዝቅተኛው የሙቀት መጠን (450 ± 80) × 10 -12 ኪ የ Bose-Einstein condensate የሶዲየም አተሞች በ 2003 በ MIT ተመራማሪዎች ተገኝቷል. በዚህ ሁኔታ የሙቀት ጨረር ጫፍ በ 6400 ኪ.ሜ ቅደም ተከተል በሞገድ ክልል ውስጥ ይገኛል ፣ ማለትም ፣ በግምት የምድር ራዲየስ።

5.1. የሙቀት መጠን እና ጨረር

በሰውነት የሚመነጨው ኃይል ከሙቀት አራተኛው ኃይል ጋር ተመጣጣኝ ነው. ስለዚህ, በ 300 ኪ.ሜ, ከ ስኩዌር ሜትር ወለል እስከ 450 ዋት ይወጣል. ይህ ለምሳሌ የምድርን ገጽ ከከባቢው ሙቀት በታች በማታ ማቀዝቀዝ ያብራራል። የፍፁም ጥቁር አካል የጨረር ሃይል በ Stefan-Boltzmann ህግ ተገልጿል

5.2. Reauur ልኬት

የፈጠረውን የአልኮሆል ቴርሞሜትር በገለጸው በ1730 በ R.A. Reaumur የቀረበ።

ክፍሉ የዲግሪው ሬኡሙር (° R) ነው፣ 1 ° R በማጣቀሻ ነጥቦች መካከል ካለው የሙቀት ልዩነት 1/80 ጋር እኩል ነው - የበረዶው መቅለጥ የሙቀት መጠን (0 ° R) እና የፈላ ውሃ ነጥብ (80 ° R)

1 ° R = 1.25 ° ሴ.

በአሁኑ ጊዜ ልኬቱ ከጥቅም ውጭ ሆኗል፤ የደራሲው የትውልድ አገር በሆነችው ፈረንሳይ ውስጥ ከረጅም ጊዜ በላይ ተርፏል።

6. ከተለያዩ ሚዛን ሽግግሮች

7. የሙቀት መለኪያዎችን ማወዳደር

¹ መደበኛ የሰው ልጅ የሰውነት ሙቀት 36.6°C ±0.7°C፣ ወይም 98.2°F ±1.3°F ነው። በተለምዶ የሚጠቀሰው የ98.6°F እሴት ወደ 19ኛው ክፍለ ዘመን የጀርመን ዋጋ 37°C ወደ ፋራናይት መለወጥ ነው። ይሁን እንጂ ይህ ዋጋ የተለያዩ የሰውነት ክፍሎች የሙቀት መጠን ስለሚለያይ ይህ ዋጋ በተለመደው አማካይ የሰው የሰውነት ሙቀት ውስጥ አይደለም.

በዚህ ሠንጠረዥ ውስጥ ያሉ አንዳንድ እሴቶች ተጠጋግረዋል።

8. የደረጃ ሽግግር ባህሪያት

የተለያዩ ንጥረ ነገሮችን የደረጃ ሽግግር ነጥቦችን ለመግለጽ የሚከተሉት የሙቀት ዋጋዎች ጥቅም ላይ ይውላሉ

• የማቅለጥ ሙቀት
• የፈላ ሙቀት
• የሚያበሳጭ ሙቀት
• የቀዘቀዘ የሙቀት መጠን
• የተቀናጀ ሙቀት
• የአየር ሙቀት
• የአፈር ሙቀት
• ተመሳሳይነት ያለው ሙቀት
• ሶስት ነጥብ
• የደባይ ሙቀት (የባህሪ ሙቀት)
• የኩሪ ሙቀት

9. አስደሳች እውነታዎች

በምድር ላይ ዝቅተኛው የሙቀት መጠን እስከ 1910 -68, Verkhoyansk

• በሰው የተፈጠረው ከፍተኛ የሙቀት መጠን ~ 10 ትሪሊዮን K (በህይወቱ የመጀመሪያዎቹ ሰኮንዶች ውስጥ ካለው የአጽናፈ ሰማይ የሙቀት መጠን ጋር ተመጣጣኝ ነው) በ 2010 የሊድ ionዎች ግጭት ወደ ብርሃን ቅርብ ፍጥነት ተዳረሰ። ሙከራው የተካሄደው በትልቁ ሃድሮን ኮሊደር ላይ ነው።
• በንድፈ ሀሳብ ደረጃ ከፍተኛው የሙቀት መጠን የፕላንክ ሙቀት ነው። ሁሉም ነገር ወደ ኃይል ስለሚቀየር ከፍተኛ ሙቀት ሊኖር አይችልም (ሁሉም የሱባቶሚክ ቅንጣቶች ይወድቃሉ)። ይህ የሙቀት መጠን በግምት 1.41679(11)×10 32 ኪ (በግምት 142 nonillion K) ነው።
• በሰው ልጅ የተፈጠረው ዝቅተኛ የሙቀት መጠን እ.ኤ.አ. በ 1995 በኤሪክ ኮርኔል እና በዩናይትድ ስቴትስ ካርል ዊማን የሩቢዲየም አተሞችን በማቀዝቀዝ ተገኝቷል። . ከ K (5.9 × 10 -12 ኪ) ክፍልፋይ ከ1/170 ቢሊዮንኛ ባነሰ ከፍፁም ዜሮ በላይ ነበር።
• የፀሃይ ወለል 6000 ኪ.ሜ.
• የከፍተኛ ተክሎች ዘሮች ወደ -269 ° ሴ ከቀዘቀዙ በኋላ አዋጭ ሆነው ይቆያሉ.

ማስታወሻዎች

1. GOST 8.417-2002. የቁጥር አሃዶች - nolik.ru/systems/gost.htm
2. የሙቀት ጽንሰ-ሐሳብ - የሙቀት.ru/mtsh/mtsh.php?ገጽ=1
3. አይ ፒ ባዛሮቭ. ቴርሞዳይናሚክስ፣ ኤም.፣ ከፍተኛ ትምህርት ቤት፣ 1976፣ ገጽ. 13-14.
4. ፕላቲኒየም - heats.ru/mtsh/mtsh.php?ገጽ=81 የመቋቋም ቴርሞሜትር - ዋናው መሣሪያ MTSH-90.
5. ሌዘር ቴርሞሜትሪ - የሙቀት.ru/newmet/newmet.php?ገጽ=0
6. MTSH-90 የማጣቀሻ ነጥቦች - የሙቀት.ru/mtsh/mtsh.php?ገጽ=3
7. የኬልቪን አዲስ ትርጉም ማዳበር - temperatures.ru/kelvin/kelvin.php?ገጽ=2
8. ዲ.ኤ. ፓርሺን, ጂ.ጂ. ዘግሪያወሳኝ ነጥብ. በአስጊ ሁኔታ ውስጥ የአንድ ንጥረ ነገር ባህሪያት. ሶስት ነጥብ። የሁለተኛው ዓይነት ደረጃ ሽግግር። ዝቅተኛ የሙቀት መጠን ለማግኘት ዘዴዎች. - edu.ioffe.spb.ru/edu/thermodinamics/lect11h.pdf. ስታቲስቲካዊ ቴርሞዳይናሚክስ. ትምህርት 11. ሴንት ፒተርስበርግ አካዳሚክ ዩኒቨርሲቲ.
9. ስለተለያዩ የሰውነት ሙቀት መለኪያዎች - hypertextbook.com/facts/LenaWong.shtml (እንግሊዝኛ)
10. ቢቢሲ ዜና - ትልቅ ሃድሮን ኮሊደር (LHC) "ሚኒ-ቢግ ባንግ" ያመነጫል - www.bbc.co.uk/news/science-environment-11711228
11. ስለ ሁሉም ነገር ሁሉም ነገር. የሙቀት መዝገቦች - tem-6.narod.ru/weather_record.html
12. የሳይንስ ድንቆች - www.seti.ee/ff/34gin.swf

ስነ-ጽሁፍ

• B.I. Spasskyየፊዚክስ ታሪክ ክፍል I - osnovanija.narod.ru/History/Spas/T1_1.djvu. - ሞስኮ: "ከፍተኛ ትምህርት ቤት", 1977.
• ሲቩኪን ዲ.ቪ.ቴርሞዳይናሚክስ እና ሞለኪውላዊ ፊዚክስ. - ሞስኮ: "ሳይንስ", 1990.

አያዎ (ፓራዶክስ) በዕለት ተዕለት ሕይወት, በኢንዱስትሪ እና በተግባራዊ ሳይንስ ውስጥ ያለውን የሙቀት መጠን ለመለካት, "የሙቀት መጠን" ምን እንደሆነ ማወቅ አያስፈልግዎትም. “የሙቀት መጠን ደረጃው ነው” የሚለው ግልጽ ያልሆነ ሀሳብ ማሞቂያአካላት." በእርግጥም, የሙቀት መጠንን ለመለካት በጣም ተግባራዊ መሳሪያዎች እንደ ግፊት, መጠን, የኤሌክትሪክ መከላከያ, ወዘተ የመሳሰሉ ከዚህ የሙቀት መጠን ጋር የሚለያዩ ሌሎች ንጥረ ነገሮችን ባህሪያት ይለካሉ. ከዚያም ንባቦቻቸው በራስ-ሰር ወይም በእጅ ወደ ሙቀት አሃዶች ይቀየራሉ.

የማወቅ ጉጉት ያላቸው ሰዎች እና ተማሪዎች ምን ዓይነት የሙቀት መጠን እንዳለ ለማወቅ የሚፈልጉ ወይም የሚገደዱ ተማሪዎች በዜሮ ፣ አንደኛ እና ሁለተኛ ህጎች ፣ የካርኖት ዑደት እና ኢንትሮፒ ጋር ወደ ቴርሞዳይናሚክስ አካል ይወድቃሉ። ከሚሠራው ንጥረ ነገር ውጭ የሙቀት መጠንን እንደ ተስማሚ የሚቀለበስ የሙቀት ሞተር መለኪያ ፣ ብዙውን ጊዜ ስለ “ሙቀት” ጽንሰ-ሀሳብ ግልጽነት እንደማይጨምር መቀበል አለበት።

የበለጠ “ተጨባጭ” የሚመስለው ሞለኪውላር ኪኔቲክ ቲዎሪ የሚባለው አካሄድ ነው፣ ከዚሀ ሀሳብ የተነሳ ሙቀት እንደ አንድ የኃይል ዓይነቶች ማለትም የአተሞች እና ሞለኪውሎች ኪነቲክ ሃይል ተደርጎ ሊወሰድ ይችላል። ይህ ዋጋ፣ በዘፈቀደ ከሚንቀሳቀሱ እጅግ በጣም ብዙ ቅንጣቶች አማካይ፣ የሰውነት ሙቀት ተብሎ የሚጠራው መለኪያ ሆኖ ተገኝቷል። የሞቀ የሰውነት ክፍሎች ከቀዝቃዛ አካል በበለጠ ፍጥነት ይንቀሳቀሳሉ።

የሙቀት ፅንሰ-ሀሳብ ከቅንጣዎች አማካኝ የኪነቲክ ኢነርጂ ጋር በቅርበት ስለሚዛመድ ጁሉን እንደ መለኪያ አሃዱ መጠቀም ተፈጥሯዊ ነው። ይሁን እንጂ የንጥሎች የሙቀት እንቅስቃሴ ኃይል ከጁል ጋር ሲነፃፀር በጣም ትንሽ ነው, ስለዚህ የዚህ መጠን አጠቃቀም የማይመች ነው. የሙቀት እንቅስቃሴ የሚለካው በሌሎች አሃዶች ሲሆን እነዚህም ከ joules የሚመነጩት በመቀየሪያ ምክንያት "k" ነው።

የሙቀት መጠን ቲ የሚለካው በኬልቪን (ኬ) ከሆነ ፣ከአማካይ የኪነቲክ ሃይል ጋር ያለው ግንኙነት የሃሳባዊ ጋዝ አተሞች የትርጉም እንቅስቃሴ ቅርፅ አለው።

ኢ ኪ = (3/2) ኪ.ቲ, (1)

የት ክ- የጁል ክፍል በኬልቪን ውስጥ ምን እንደሚገኝ የሚወስን የመቀየሪያ ሁኔታ። መጠን ክየቦልትማን ቋሚ ይባላል.

ያንን ግፊት ግምት ውስጥ በማስገባት በሞለኪውላዊ እንቅስቃሴ አማካኝ ኃይል ውስጥም ሊገለጽ ይችላል

p=(2/3) n ኢ ኪ (2)

የት n = N/V፣ V- በጋዝ የተያዘ መጠን; ኤን- በዚህ መጠን ውስጥ ያሉት አጠቃላይ የሞለኪውሎች ብዛት

ለአንድ ተስማሚ ጋዝ የስቴት እኩልታ የሚከተለው ይሆናል-

p = n kT

ሞለኪውሎች ጠቅላላ ቁጥር እንደ የሚወከለው ከሆነ ኤን = µ ኤን ኤ፣ የት µ - የጋዝ ብዛት; ኤን ኤ- አቫጋድሮ ቁጥር ፣ ማለትም በአንድ ሞለኪውል ውስጥ ያሉት የንጥሎች ብዛት ፣ በቀላሉ የሚታወቀውን የ Clapeyron-Mendeleev እኩልታ ማግኘት ይችላሉ-

ፒ.ቪ = µ RT ፣ የት አር - የሞላር ጋዝ ቋሚ አር= ኤን ኤ.ክ

ወይም ለአንድ ሞል ፒ.ቪ = ኤን ኤ. ኪ.ቲ(3)

ስለዚህ የሙቀት መጠን በሰው ሰራሽ መንገድ ወደ ግዛት እኩልነት የገባ ግቤት ነው። የስቴቱን እኩልታ በመጠቀም, ሁሉም ሌሎች መመዘኛዎች እና ቋሚዎች የሚታወቁ ከሆነ ቴርሞዳይናሚክስ የሙቀት መጠን T ሊታወቅ ይችላል. ከዚህ የሙቀት ትርጉም የቲ ዋጋዎች በቦልትማን ቋሚ ላይ እንደሚመሰረቱ ግልጽ ነው. ለዚህ የተመጣጠነ ጥምርታ የዘፈቀደ እሴት መምረጥ እና ከዚያም በእሱ ላይ መታመን እንችላለን? አይ. ደግሞም ፣ ለሶስት እጥፍ የውሃ ነጥብ የዘፈቀደ እሴት ማግኘት እንችላለን ፣እሴቱን 273.16 ኪ ማግኘት አለብን! ጥያቄው የሚነሳው - ​​ለምን በትክክል 273.16 ኪ.

የዚህ ምክንያቱ አካላዊ ሳይሆን ታሪካዊ ነው።እውነታው ግን በመጀመሪያዎቹ የሙቀት መጠኖች ውስጥ ትክክለኛ ዋጋዎች ለሁለት የውሃ ግዛቶች በአንድ ጊዜ ተወስደዋል - የማጠናከሪያ ነጥብ (0 ° ሴ) እና የፈላ ነጥብ (100 ° ሴ)። እነዚህ ለምቾት የተመረጡ የዘፈቀደ እሴቶች ነበሩ። አንድ ዲግሪ ሴልሺየስ ከዲግሪ ኬልቪን ጋር እኩል መሆኑን እና ቴርሞዳይናሚክስ የሙቀት መጠንን በጋዝ ቴርሞሜትር መለካት በእነዚህ ነጥቦች ላይ 273.15 ° ሴ ለፍፁም ዜሮ (0 ° ኪ) በ extrapolation ዘዴ አግኝተናል። እርግጥ ነው, ይህ ዋጋ ልክ እንደ ትክክለኛ ተደርጎ ሊወሰድ የሚችለው በጋዝ ቴርሞሜትር ላይ ያሉት መለኪያዎች ፍጹም ትክክለኛ ከሆኑ ብቻ ነው. ይህ ስህተት ነው። ስለዚህ የ 273.16 ኪ ዋጋን ለሶስት እጥፍ የውሃ ነጥብ በማስተካከል እና የሚፈላውን የውሃ ነጥብ በበለጠ የላቀ የጋዝ ቴርሞሜትር በመለካት ከ 100 ° ሴ ለማፍላት ትንሽ የተለየ ዋጋ ማግኘት ይችላሉ. ለምሳሌ, አሁን በጣም ትክክለኛው ዋጋ 99.975 ° ሴ ነው. እና ይህ የሆነበት ምክንያት ከጋዝ ቴርሞሜትር ጋር ቀደም ብሎ መሥራት ለፍፁም ዜሮ የተሳሳተ ዋጋ ስለሰጠ ብቻ ነው። ስለዚህ, ፍፁም ዜሮን ወይም በ 100 ዲግሪ ሴንቲ ግሬድ መካከል ያለውን ክፍተት በጠጣር እና በሚፈላ ውሃ መካከል እናስተካክላለን. ክፍተቱን ካስተካከልን እና መለኪያዎቹን ወደ ፍፁም ዜሮ ለማውጣት ብንደግመው -273.22 ° ሴ እናገኛለን።

እ.ኤ.አ. በ 1954 ፣ CIPM ወደ ኬልቪን አዲስ ትርጉም ሽግግር ላይ ውሳኔን ተቀበለ ፣ ይህም ከ0 -100 ° ሴ ልዩነት ጋር ምንም ግንኙነት የለውም። በእውነቱ የ 273.16 ኪ (0.01 ° ሴ) እሴትን ለሶስት እጥፍ የውሃ ነጥብ መድቧል እና "የፈላ ውሃው በነፃ እንዲንሳፈፍ" በ 100 ዲግሪ ሴንቲግሬድ አካባቢ. ለሙቀት አሃድ ከ "ዲግሪ ኬልቪን" ይልቅ በቀላሉ "ኬልቪን" ተጀመረ።

ከቀመር (3) እንደሚከተለው በስርዓቱ ውስጥ የተረጋጋ እና በደንብ ሊባዛ በሚችል የሶስት ጊዜ የውሃ ነጥብ ውስጥ 273.16 K ወደ T ቋሚ እሴት በመመደብ የቋሚ k ዋጋ በሙከራ ሊወሰን ይችላል። እስከ ቅርብ ጊዜ ድረስ የቦልትማን ቋሚ ኪ እጅግ በጣም ትክክለኛ የሙከራ ዋጋዎች እጅግ በጣም አልፎ አልፎ በተፈጠረ የጋዝ ዘዴ ተገኝተዋል።

መለኪያውን የሚያካትቱ ህጎችን በመጠቀም የቦልትማን ቋሚን ለማግኘት ሌሎች ዘዴዎች አሉ። ኪ.ቲ.

ይህ የስቴፋን-ቦልትማን ህግ ነው, በዚህ መሠረት የሙቀት ጨረሮች አጠቃላይ ኃይል ኢ (ቲ) አራተኛው የኃይል ተግባር ነው. ሲቲ.
ተስማሚ በሆነ ጋዝ ውስጥ ካለው የድምፅ ፍጥነት ካሬ ከ 0 2 ጋር የሚዛመድ ስሌት ጋር መስመራዊ ጥገኛ ሲቲ.
በኤሌክትሪክ መከላከያ V 2 ላይ ለካሬው ስኩዌር ጫጫታ የቮልቴጅ እኩልነት, እንዲሁም በመስመር ላይ ጥገኛ ነው ሲቲ.

ከላይ ያሉትን የመወሰኛ ዘዴዎች ተግባራዊ ለማድረግ ጭነቶች ሲቲፍፁም ቴርሞሜትሪ ወይም የመጀመሪያ ደረጃ ቴርሞሜትሪ መሳሪያዎች ይባላሉ።

ስለዚህ, በ joules ውስጥ ሳይሆን በኬልቪን ውስጥ የሙቀት ዋጋዎችን ለመወሰን ብዙ ስምምነቶች አሉ. ዋናው ነገር የተመጣጠነ ቅንጅት ራሱ ነው ክበሙቀት እና የኃይል አሃዶች መካከል ቋሚ አይደለም. በአሁኑ ጊዜ ሊደረስባቸው በሚችሉ የቴርሞዳይናሚክስ መለኪያዎች ትክክለኛነት ይወሰናል. ይህ አቀራረብ ለዋና ቴርሞሜትሮች በተለይም ከሶስት እጥፍ ርቆ በሚገኝ የሙቀት መጠን ውስጥ ለሚሰሩ በጣም ምቹ አይደለም. ንባባቸው የሚወሰነው በቦልትማን ቋሚ እሴት ላይ በሚደረጉ ለውጦች ላይ ነው።

በተግባራዊው ዓለም አቀፍ የሙቀት መጠን ውስጥ ያለው እያንዳንዱ ለውጥ በዓለም ዙሪያ በሚገኙ የሜትሮሎጂ ማዕከሎች ሳይንሳዊ ምርምር ውጤት ነው. የሙቀት መለኪያ አዲስ እትም ማስተዋወቅ ሁሉንም የሙቀት መለኪያ መሳሪያዎች ማስተካከል ላይ ተጽዕኖ ያሳድራል.

እያንዳንዱ ሰው የሙቀት ጽንሰ-ሐሳብ በየቀኑ ያጋጥመዋል. ቃሉ በዕለት ተዕለት ሕይወታችን ውስጥ በጥብቅ ገብቷል-በማይክሮዌቭ ምድጃ ውስጥ ምግብን እናሞቅቃለን ወይም በምድጃ ውስጥ ምግብ እናበስባለን ፣ በውጭ የአየር ሁኔታ ላይ ፍላጎት አለን ወይም በወንዙ ውስጥ ያለው ውሃ ቀዝቃዛ መሆኑን ለማወቅ - ይህ ሁሉ ከዚህ ጽንሰ-ሀሳብ ጋር በቅርበት ይዛመዳል። . የሙቀት መጠኑ ምን ማለት ነው, ይህ አካላዊ መለኪያ ምን ማለት ነው, እንዴት ነው የሚለካው? በጽሁፉ ውስጥ ለእነዚህ እና ለሌሎች ጥያቄዎች መልስ እንሰጣለን.

አካላዊ መጠን

በቴርሞዳይናሚክ ሚዛን ውስጥ ካለው ገለልተኛ ስርዓት አንጻር ምን ዓይነት የሙቀት መጠን እንዳለ እንመልከት ። ቃሉ ከላቲን የመጣ ሲሆን ትርጉሙም "ትክክለኛ ድብልቅ", "መደበኛ ሁኔታ", "ተመጣጣኝ" ማለት ነው. ይህ መጠን የማንኛውንም ማክሮስኮፕ ሲስተም ቴርሞዳይናሚክስ ሚዛን ሁኔታን ያሳያል። አንድ ገለልተኛ ስርዓት ከተመጣጣኝ ሁኔታ ውጭ ከሆነ ፣ ከጊዜ በኋላ ብዙ ከሚሞቁ ነገሮች ወደ አነስተኛ ሙቀት ሽግግር የሚደረግ ሽግግር አለ። ውጤቱም በሲስተሙ ውስጥ የሙቀት መጠንን ማመጣጠን (መቀየር) ነው። ይህ የቴርሞዳይናሚክስ የመጀመሪያው ፖስታ (ዜሮ ህግ) ነው።

የሙቀት መጠን በኃይል ደረጃዎች እና ፍጥነት, ንጥረ ነገሮች ionization ያለውን ደረጃ, የሰውነት ሚዛን የኤሌክትሮማግኔቲክ ጨረሮች ባህሪያት እና አጠቃላይ volumetric የጨረር ጥግግት ያለውን ሥርዓት ክፍሎች ክፍሎች ስርጭት ይወስናል. በቴርሞዳይናሚክ ሚዛን ውስጥ ላለው ስርዓት, የተዘረዘሩት መለኪያዎች እኩል ናቸው, አብዛኛውን ጊዜ የስርዓቱ ሙቀት ይባላሉ.

ፕላዝማ

ከተመጣጣኝ አካላት በተጨማሪ ግዛቱ እርስ በርስ እኩል ባልሆኑ በርካታ የሙቀት እሴቶች የሚታወቅባቸው ስርዓቶች አሉ. ጥሩ ምሳሌ ፕላዝማ ነው። ኤሌክትሮኖች (በብርሃን የተሞሉ ቅንጣቶች) እና ion (ከባድ የተሞሉ ቅንጣቶች) ያካትታል. በሚጋጩበት ጊዜ ፈጣን የኃይል ሽግግር ከኤሌክትሮን ወደ ኤሌክትሮን እና ከ ion ወደ ion ይደርሳል. ነገር ግን በተለያዩ አካላት መካከል ቀርፋፋ ሽግግር አለ። ፕላዝማ ኤሌክትሮኖች እና ionዎች በተናጥል ወደ ሚዛናዊነት ቅርብ በሆነበት ሁኔታ ውስጥ ሊሆን ይችላል። በዚህ ሁኔታ, ለእያንዳንዱ ዓይነት ቅንጣቶች የተለየ የሙቀት መጠን መገመት ይቻላል. ሆኖም, እነዚህ መለኪያዎች እርስ በእርሳቸው ይለያያሉ.

ማግኔቶች

ቅንጣቶች መግነጢሳዊ አፍታ ባለባቸው አካላት ውስጥ የኃይል ሽግግር ብዙውን ጊዜ በዝግታ ይከናወናል-ከመተርጎም ወደ ማግኔቲክ የነፃነት ደረጃዎች ፣ ይህም የወቅቱን አቅጣጫዎች የመቀየር እድል ጋር የተቆራኘ ነው። ሰውነት ከኪነቲክ መለኪያ ጋር በማይጣጣም የሙቀት መጠን የሚታወቅባቸው ግዛቶች እንዳሉ ተገለጠ. ከአንደኛ ደረጃ ቅንጣቶች ወደፊት እንቅስቃሴ ጋር ይዛመዳል። መግነጢሳዊ ሙቀት የውስጣዊውን የኃይል ክፍል ይወስናል. እሱ አዎንታዊ እና አሉታዊ ሊሆን ይችላል። በእኩልነት ሂደት ውስጥ, ሁለቱም አወንታዊ ወይም አሉታዊ ከሆኑ ከፍተኛ ሙቀት ካላቸው ክፍሎች ውስጥ ኃይል ወደ ዝቅተኛ የሙቀት መጠን ይተላለፋል. በተቃራኒው ሁኔታ, ይህ ሂደት ወደ ተቃራኒው አቅጣጫ ይቀጥላል - አሉታዊ የሙቀት መጠኑ ከአዎንታዊው "ከፍ ያለ" ይሆናል.

ይህ ለምን አስፈለገ?

አያዎ (ፓራዶክስ) ተራ ሰው በዕለት ተዕለት ሕይወት ውስጥም ሆነ በኢንዱስትሪ ውስጥ የመለኪያ ሂደቱን ለማከናወን ፣ የሙቀት መጠኑ ምን እንደሆነ እንኳን ማወቅ አያስፈልገውም። በተለይም ከልጅነት ጊዜ ጀምሮ እነዚህን ቃላት ስለምናውቅ ይህ የአንድን ነገር ወይም አካባቢን የማሞቅ ደረጃ መሆኑን ለመረዳት በቂ ይሆናል. በእርግጥ ይህንን ግቤት ለመለካት የተነደፉ አብዛኛዎቹ ተግባራዊ መሳሪያዎች እንደ ማሞቂያ ወይም ማቀዝቀዣ ደረጃ የሚለወጡትን ሌሎች ንብረቶችን ይለካሉ. ለምሳሌ, ግፊት, የኤሌክትሪክ መከላከያ, የድምፅ መጠን, ወዘተ የመሳሰሉት ተጨማሪ, እንደዚህ ያሉ ንባቦች በእጅ ወይም በራስ-ሰር ወደ አስፈላጊው እሴት ይሰላሉ.

ሙቀቱን ለመወሰን ፊዚክስ ማጥናት አያስፈልግም. አብዛኛው የፕላኔታችን ህዝብ የሚኖረው በዚህ መርህ ነው። ቴሌቪዥኑ እየሰራ ከሆነ ሴሚኮንዳክተር መሳሪያዎችን የመሸጋገሪያ ሂደቶችን መረዳት አያስፈልግም, ኤሌክትሪክ መውጫው ከየት እንደመጣ ወይም ምልክቱ ወደ ሳተላይት ዲሽ እንዴት እንደሚመጣ ለማጥናት. ሰዎች በየአካባቢው ስርዓቱን መጠገን ወይም ማረም የሚችሉ ስፔሻሊስቶች መኖራቸውን ለምደዋል። አንድ ተራ ሰው አእምሮውን ማወጠር አይፈልግም ምክንያቱም ቀዝቃዛ ቢራ እየጠጣ በ "ሣጥኑ" ላይ የሳሙና ኦፔራ ወይም እግር ኳስ መመልከት በጣም የተሻለ ነው.

እና ማወቅ እፈልጋለሁ

ግን ሰዎች አሉ ፣ ብዙውን ጊዜ እነዚህ ተማሪዎች በፍላጎት ወይም በፍላጎት ፣ ፊዚክስን ለማጥናት እና የሙቀት መጠኑን በትክክል ለመወሰን የሚገደዱ ናቸው። በውጤቱም, በፍለጋቸው ውስጥ እራሳቸውን በቴርሞዳይናሚክስ ጫካ ውስጥ አግኝተው ዜሮ, የመጀመሪያ እና ሁለተኛ ህጎችን ያጠናሉ. በተጨማሪም ፣ ጠያቂው አእምሮ የካርኖት ዑደቶችን እና ኢንትሮፒን መረዳት አለበት። እና በጉዞው መጨረሻ ላይ የሙቀት መጠንን እንደ ተለዋዋጭ የሙቀት ስርዓት መመዘኛ መግለጽ ፣ እንደ የሥራው ንጥረ ነገር ዓይነት ላይ የተመሠረተ አይደለም ፣ በዚህ ጽንሰ-ሀሳብ ላይ ግልፅነትን እንደማይጨምር አምኗል። እና ሁሉም ተመሳሳይ ፣ የሚታየው ክፍል በአለምአቀፍ አሃዶች ስርዓት (SI) ተቀባይነት ያለው የተወሰነ ዲግሪ ይሆናል።

የሙቀት መጠን እንደ እንቅስቃሴ ኃይል

የበለጠ "ተጨባጭ" አቀራረብ ሞለኪውላር ኪኔቲክ ቲዎሪ ይባላል. ከእሱ, ሀሳቡ የተፈጠረው ሙቀት እንደ የኃይል ዓይነት ነው. ለምሳሌ፣ የሞለኪውሎች እና አቶሞች የኪነቲክ ኢነርጂ አማካኝ እጅግ በጣም ብዙ በሆኑ ትርምስ በሚንቀሳቀሱ ቅንጣቶች የሚለካው በተለምዶ የሰውነት ሙቀት ተብሎ የሚጠራውን መለኪያ ነው። ስለዚህ በማሞቅ ስርዓት ውስጥ ያሉ ቅንጣቶች ከቀዝቃዛ ስርዓት በበለጠ ፍጥነት ይንቀሳቀሳሉ.

በጥያቄ ውስጥ ያለው ቃል የአንድ ቅንጣቶች ቡድን አማካኝ የኪነቲክ ሃይል ጋር በቅርበት ስለሚዛመድ ጁሉን እንደ የሙቀት መለኪያ አሃድ መጠቀም ተፈጥሯዊ ነው። ሆኖም ግን, ይህ አይከሰትም, ይህም የአንደኛ ደረጃ ቅንጣቶች የሙቀት እንቅስቃሴ ኃይል ከጆል ጋር በተያያዘ በጣም ትንሽ በመሆኑ ተብራርቷል. ስለዚህ, ለመጠቀም የማይመች ነው. የሙቀት እንቅስቃሴ የሚለካው ልዩ የመቀየሪያ ፋክተር በመጠቀም ከጆውሎች በተገኙ ክፍሎች ነው።

የሙቀት ክፍሎች

ዛሬ, ይህንን ግቤት ለማሳየት ሶስት ዋና ክፍሎች ጥቅም ላይ ይውላሉ. በአገራችን የሙቀት መጠኑ ብዙውን ጊዜ በዲግሪ ሴልሺየስ ውስጥ ይወሰናል. ይህ የመለኪያ አሃድ በውሃ ማጠናከሪያ ነጥብ ላይ የተመሰረተ ነው - ፍጹም እሴት. መነሻው ነው። በረዶ መፈጠር የሚጀምረው የውሀው ሙቀት ዜሮ ነው። በዚህ ሁኔታ, ውሃ እንደ ምሳሌነት መለኪያ ሆኖ ያገለግላል. ይህ ስምምነት ለምቾት ተቀባይነት አግኝቷል። ሁለተኛው ፍፁም እሴት የእንፋሎት ሙቀት ነው ፣ ማለትም ውሃ ከፈሳሽ ሁኔታ ወደ ጋዝ ሁኔታ የሚቀየርበት ቅጽበት።

የሚቀጥለው ክፍል ዲግሪ ኬልቪን ነው. የዚህ ሥርዓት መነሻ ፍፁም ዜሮ ነጥብ እንደሆነ ይቆጠራል። ስለዚህ, አንድ ዲግሪ ኬልቪን ከአንድ ዲግሪ ሴልሺየስ ጋር እኩል ነው. ብቸኛው ልዩነት የመነሻ ነጥብ ነው. ዜሮ ኬልቪን ከ 273.16 ዲግሪ ሴልስሺየስ ጋር እኩል እንደሚሆን እናገኘዋለን. እ.ኤ.አ. በ 1954 የክብደት እና የመለኪያ አጠቃላይ ኮንፈረንስ "ኬልቪን" ለሙቀት ክፍል በ "ኬልቪን" ለመተካት ወሰነ።

ሦስተኛው በተለምዶ ተቀባይነት ያለው የመለኪያ አሃድ ዲግሪ ፋራናይት ነው። እስከ 1960 ድረስ በሁሉም የእንግሊዝኛ ተናጋሪ አገሮች ውስጥ በሰፊው ጥቅም ላይ ውለው ነበር. ይሁን እንጂ ይህ ክፍል በዩናይትድ ስቴትስ ውስጥ በዕለት ተዕለት ሕይወት ውስጥ አሁንም ጥቅም ላይ ይውላል. ስርዓቱ ከላይ ከተገለጹት በመሠረቱ የተለየ ነው. በ 1: 1: 1 ጥምርታ ውስጥ የጨው, የአሞኒያ እና የውሃ ድብልቅ የሙቀት መጠን እንደ መነሻ ይወሰዳል. ስለዚህ ፣ በፋራናይት ሚዛን ፣ የውሃው የመቀዝቀዣ ነጥብ 32 ዲግሪዎች ፣ እና የፈላ ነጥቡ 212 ዲግሪ ነው። በዚህ ስርዓት አንድ ዲግሪ በእነዚህ ሙቀቶች መካከል ካለው ልዩነት 1/180 ጋር እኩል ነው. ስለዚህ, ከ 0 እስከ +100 ዲግሪ ፋራናይት ያለው ክልል ከ -18 እስከ +38 ሴልሺየስ ካለው ክልል ጋር ይዛመዳል.

ፍፁም ዜሮ ሙቀት

ይህ ግቤት ምን ማለት እንደሆነ እንወቅ። ፍፁም ዜሮ የአንድ ተስማሚ ጋዝ ግፊት ለአንድ ቋሚ መጠን ዜሮ የሚሆንበት የሙቀት መጠን ገደብ ዋጋ ነው። ይህ በተፈጥሮ ውስጥ ዝቅተኛው ዋጋ ነው. ሚካሂሎ ሎሞኖሶቭ እንደተነበየው፣ “ይህ ከፍተኛው ወይም የመጨረሻው ቅዝቃዜ ነው። ከዚህ በመነሳት የአቮጋድሮን ኬሚካላዊ ህግ ይከተላል-የጋዞች እኩል መጠን, ተመሳሳይ የሙቀት መጠን እና ግፊት, ተመሳሳይ ሞለኪውሎች ይይዛሉ. ከዚህ ምን ይከተላል? ግፊቱ ወይም መጠኑ ወደ ዜሮ የሚሄድበት አነስተኛ የጋዝ ሙቀት አለ። ይህ ፍፁም እሴት ከዜሮ ኬልቪን ወይም 273 ዲግሪ ሴልሺየስ ጋር ይዛመዳል።

ስለ የፀሐይ ስርዓት አንዳንድ አስደሳች እውነታዎች

በፀሐይ ወለል ላይ ያለው ሙቀት 5700 ኬልቪን ይደርሳል, እና በማዕከላዊው መሃል - 15 ሚሊዮን ኬልቪን. የሶላር ሲስተም ፕላኔቶች ከማሞቂያ ደረጃዎች አንፃር በጣም ይለያያሉ. ስለዚህ, የምድራችን እምብርት የሙቀት መጠን በፀሐይ ወለል ላይ ካለው ጋር ተመሳሳይ ነው. ጁፒተር በጣም ሞቃታማው ፕላኔት ተብሎ ይታሰባል። በዋናው መሃከል ያለው የሙቀት መጠን ከፀሃይ ወለል አምስት እጥፍ ይበልጣል. ነገር ግን የመለኪያው ዝቅተኛው ዋጋ በጨረቃ ወለል ላይ ተመዝግቧል - 30 ኬልቪን ብቻ ነበር። ይህ ዋጋ ከፕሉቶ ወለል እንኳን ያነሰ ነው።

ስለ ምድር እውነታዎች

1. በሰው ልጅ የተመዘገበው ከፍተኛ የሙቀት መጠን 4 ቢሊዮን ዲግሪ ሴልሺየስ ነበር። ይህ ዋጋ ከፀሃይ እምብርት የሙቀት መጠን 250 እጥፍ ይበልጣል. ሪከርዱ የተመዘገበው በኒውዮርክ ብሩክሃቨን የተፈጥሮ ላብራቶሪ በ ion ግጭት ሲሆን 4 ኪሎ ሜትር ርዝመት አለው።

2. በፕላኔታችን ላይ ያለው የሙቀት መጠን እንዲሁ ሁልጊዜ ተስማሚ እና ምቹ አይደለም. ለምሳሌ, በያኪቲያ ውስጥ በቬርክኖያንስክ ከተማ, በክረምት ውስጥ ያለው የሙቀት መጠን ወደ 45 ዲግሪ ሴንቲ ግሬድ ይቀንሳል. በኢትዮጵያ የዳሎል ከተማ ግን ሁኔታው ​​የተገላቢጦሽ ነው። እዚያ አማካይ ዓመታዊ የሙቀት መጠን 34 ዲግሪዎች ነው.

3. በደቡብ አፍሪካ ውስጥ በወርቅ ማዕድን ማውጫ ውስጥ ሰዎች የሚሠሩባቸው በጣም አስከፊ ሁኔታዎች ተመዝግበዋል. ማዕድን አውጪዎች በሶስት ኪሎ ሜትር ጥልቀት በ 65 ዲግሪ ሴንቲግሬድ የሙቀት መጠን ይሠራሉ.

ቴርሞዳይናሚክስ ሙቀት

ቴርሞዳይናሚክስ ሙቀት(እንግሊዝኛ) ቴርሞዳይናሚክስ ሙቀት, ጀርመንኛ ቴርሞዳይናሚስ የሙቀት መጠን), ወይም ፍጹም ሙቀት(እንግሊዝኛ) ፍጹም ሙቀት, ጀርመንኛ ፍጹም ሙቀት) በአካላት (ስርዓቶች) መካከል ድንገተኛ የሙቀት ልውውጥ አቅጣጫን የሚያመለክት የቴርሞዳይናሚክስ ስርዓት ሁኔታ ብቸኛው ተግባር ነው።

ቴርሞዳይናሚክስ የሙቀት መጠን በ T ፊደል (\ displaystyle T) ይገለጻል, በ kelvin (በ K) እና በፍፁም ቴርሞዳይናሚክ ሚዛን (ኬልቪን ሚዛን) ይለካሉ. ፍፁም ቴርሞዳይናሚክስ ሚዛን በፊዚክስ እና በቴርሞዳይናሚክስ እኩልታዎች ውስጥ መሰረታዊ ሚዛን ነው።

የሞለኪውላር ኪነቲክ ቲዎሪ በበኩሉ ፍፁም ሙቀትን ከአማካይ የኪነቲክ ሃይል ጋር ያገናኛል የሃሳቡ ጋዝ ሞለኪውሎች በቴርሞዳይናሚክ ሚዛን ሁኔታ፡-

1 2 m v ¯ 2 = 3 2 k T, (\ displaystyle (\frac (1) (2)) m (\bar (v)) ^ (2) = (\frac (3) (2)) kT,)

የት m (\ displaystyle m) ─ ሞለኪውላር ጅምላ፣ v ¯ (\ displaystyle (\bar (v))) ─ ሥር ማለት የሞለኪውሎች የትርጉም እንቅስቃሴ ስኩዌር ፍጥነት፣ T (\ displaystyle T) ─ ፍፁም የሙቀት መጠን፣ k (\ displaystyle k ) ─ ቋሚ ቦልትማን.

ታሪክ

የሙቀት መለኪያ በእድገቱ ውስጥ ረጅም እና አስቸጋሪ መንገድ መጥቷል. የሙቀት መጠንን በቀጥታ መለካት ስለማይቻል, በሙቀት ላይ የተመሰረቱ የቴርሞሜትሪ አካላት ባህሪያት ለመለካት ጥቅም ላይ ውለዋል. በዚህ መሠረት የተለያዩ የሙቀት መጠኖች ተጠርተዋል ተጨባጭ, እና በእነሱ እርዳታ የሚለካው የሙቀት መጠን ኢምፔሪካል ይባላል. የኢምፔሪካል ሚዛኖች ጉልህ ጉዳቶች የእነሱ ቀጣይነት እጦት እና ለተለያዩ ቴርሞሜትሪ አካላት የሙቀት እሴቶች ልዩነት ናቸው-በሁለቱም በማጣቀሻ ነጥቦች እና ከዚያ በላይ። የኢምፔሪካል ሚዛኖች ቀጣይነት ማጣት በጠቅላላው የሙቀት መጠን ውስጥ ንብረቶቹን ለመጠበቅ የሚያስችል ንጥረ ነገር ተፈጥሮ ባለመኖሩ ነው። እ.ኤ.አ. በ 1848 ቶምሰን (ሎርድ ኬልቪን) የሙቀት መጠን መለኪያን ለመምረጥ ሀሳብ አቅርበዋል ፣ ይህም በገደቡ ውስጥ ተስማሚ የሙቀት ሞተር ውጤታማነት ተመሳሳይ ይሆናል። በመቀጠል፣ በ1854፣ ከቴርሞሜትሪ አካላት ባህሪያት ውጪ የሆነ ቴርሞዳይናሚክ ሚዛን ለመገንባት የተገላቢጦሹን የካርኖት ተግባር በመጠቀም ሐሳብ አቀረበ። ይሁን እንጂ የዚህ ሃሳብ ተግባራዊ ትግበራ የማይቻል ሆኖ ተገኝቷል. በ 19 ኛው ክፍለ ዘመን መጀመሪያ ላይ የሙቀት መጠንን ለመለካት "ፍፁም" መሣሪያን በመፈለግ በጌይ-ሉሳክ እና በቻርልስ ተስማሚ ጋዞች ህጎች ላይ የተመሰረተ ጥሩ የጋዝ ቴርሞሜትር ሀሳብ እንደገና ተመለሱ. ፍጹም ሙቀትን ለማራባት ብቸኛው መንገድ የጋዝ ቴርሞሜትር ለረጅም ጊዜ ነበር. ፍፁም የሙቀት መጠንን ለማራባት አዳዲስ አቅጣጫዎች የተመሰረቱት የስቴፋን-ቦልትዝማን እኩልታ ግንኙነት ባልሆነ ቴርሞሜትሪ እና የሃሪ (ሃሪ) ኒኩዊስት እኩልታ በእውቂያ ቴርሞሜትሪ ውስጥ ነው።

ቴርሞዳይናሚክስ የሙቀት መለኪያን ለመገንባት አካላዊ መሠረት

1. የቴርሞዳይናሚክስ የሙቀት መጠን መለኪያ በመርህ ደረጃ በካኖት ቲዎሬም መሰረት ሊገነባ ይችላል, ይህም ተስማሚ የሙቀት ሞተር ውጤታማነት በስራው ፈሳሽ ባህሪ እና በሞተሩ ዲዛይን ላይ የተመሰረተ አይደለም, እና በ የማሞቂያ እና የማቀዝቀዣ ሙቀት.

η = Q 1 - Q 2 Q 1 = T 1 - T 2 T 1, (\ displaystyle \eta = (\ frac (Q_ (1)-Q_ (2)) (Q_ (1))) = (\frac ( ቲ_(1)-ቲ_(2))(ቲ_(1))))

የት Q 1 (\ displaystyle Q_(1)) ከሚሰራው ፈሳሽ (ሃሳባዊ ጋዝ) ከማሞቂያው የሚቀበለው የሙቀት መጠን፣ Q 2 (\ displaystyle Q_(2)) በስራው ፈሳሽ የሚሰጠው የሙቀት መጠን ነው። ማቀዝቀዣው, T 1, T 2 (\ displaystyle T_(1),T_(2)) - የሙቀት ማሞቂያውን እና የማቀዝቀዣውን የሙቀት መጠን በቅደም ተከተል.

ከላይ ካለው ቀመር የሚከተለው ግንኙነት እንደሚከተለው ነው-

ጥ 1 ጥ 2 = ቲ 1 ቲ 2. (\ displaystyle (\frac (Q_(1))(Q_(2)))=(\frac (T_(1))(T_(2))))))

ይህ ግንኙነት ለመገንባት ጥቅም ላይ ሊውል ይችላል ፍጹም ቴርሞዳይናሚክስ ሙቀት. የ Carnot ዑደት Q 3 (\ displaystyle Q_(3)) ከሚባሉት የአይዞተርማል ሂደቶች አንዱ በሦስት እጥፍ የውሃ ነጥብ (የማጣቀሻ ነጥብ) የሙቀት መጠን ከተከናወነ በዘፈቀደ ─ ቲ 3 = 273, 16 ኬ, (\ displaystyle T_(3)=273(, )16\,K,) ከዚያ ሌላ ማንኛውም የሙቀት መጠን በቀመር T = 273, 16 Q Q 3 (\ displaystyle T=273(,)16(\frac (Q)) ይወሰናል. ጥ_(3))))። በዚህ መንገድ የተቀመጠው የሙቀት መጠን መለኪያ ይባላል ቴርሞዳይናሚክስ ኬልቪን ልኬት. በሚያሳዝን ሁኔታ, የሙቀት መጠኑን የመለካት ትክክለኛነት ዝቅተኛ ነው, ይህም ከላይ የተገለፀው ዘዴ በተግባር ላይ እንዲውል አይፈቅድም.

2. ተስማሚ ጋዝ እንደ ቴርሞሜትሪ አካል ጥቅም ላይ ከዋለ ፍፁም የሙቀት መለኪያ መገንባት ይቻላል. እንደ እውነቱ ከሆነ የ Clapeyron እኩልታ ግንኙነቱን ያመለክታል

ቲ = ፒ ቪ አር. (\ displaystyle T = (\frac (pV) (R)))

በንብረቶቹ ውስጥ ያለውን የጋዝ ግፊት በትክክል ከተለካው በቋሚ መጠን ባለው በታሸገ ዕቃ ውስጥ የሚገኝ ፣ በዚህ መንገድ የሙቀት መጠን መለኪያ መመስረት ይችላሉ ፣ እሱም ይባላል ተስማሚ-ጋዝ.የዚህ ሚዛን ጥቅማጥቅሞች በ V = c o n s t (\ displaystyle V=const) ላይ ያለው የሃሳባዊ ጋዝ ግፊት እንደ የሙቀት መጠን በመስመር ይለያያል። በጣም አልፎ አልፎ የሚፈጠሩ ጋዞች እንኳን በንብረታቸው ውስጥ ከተገቢው ጋዝ በተወሰነ ደረጃ ስለሚለያዩ ትክክለኛው የጋዝ ሚዛን ትግበራ ከተወሰኑ ችግሮች ጋር የተቆራኘ ነው።

3. በቴርሞዳይናሚክስ ላይ የተጻፉ የተለያዩ የመማሪያ መጽሃፎች በተገቢው የጋዝ መለኪያ ላይ የሚለካው የሙቀት መጠን ከቴርሞዳይናሚክስ ሙቀት ጋር እንደሚጣጣም ማስረጃዎችን ያቀርባሉ። ነገር ግን, ቦታ ማስያዝ መደረግ አለበት: ምንም እንኳን በቁጥር የቴርሞዳይናሚክስ እና ተስማሚ የጋዝ መለኪያዎች ሙሉ በሙሉ ተመሳሳይ ቢሆኑም, ከጥራት አንጻር በመካከላቸው መሠረታዊ ልዩነት አለ. ቴርሞዳይናሚክ ሚዛን ብቻ ከቴርሞሜትሪ ንጥረ ነገር ባህሪያት ሙሉ በሙሉ ነፃ ነው.

4. ቀደም ሲል እንደተገለፀው የቴርሞዳይናሚክስ ሚዛን ትክክለኛ መራባት ፣ እንዲሁም ተስማሚ የጋዝ ሚዛን በከባድ ችግሮች የተሞላ ነው። በመጀመሪያው ሁኔታ ተስማሚ የሆነ የሙቀት ሞተር (ኢንጂነሪንግ) ባለው የ isothermal ሂደቶች ውስጥ የሚሰጠውን እና የሚወገደው የሙቀት መጠን በጥንቃቄ መለካት ያስፈልጋል. የዚህ ዓይነቱ መለኪያ ትክክለኛ አይደለም. ከ 10 እስከ 1337 ኪ ባለው ክልል ውስጥ የቴርሞዳይናሚክ (ሃሳባዊ ጋዝ) የሙቀት መጠንን በጋዝ ቴርሞሜትር መጠቀም ይቻላል. ከፍ ባለ የሙቀት መጠን ፣ የእውነተኛ ጋዝ በጋኑ ግድግዳዎች ውስጥ መሰራጨቱ ይስተዋላል ፣ እና በብዙ ሺህ ዲግሪዎች የሙቀት መጠን ፣ ፖሊቶሚክ ጋዞች ወደ አተሞች ይፈርሳሉ። ከፍ ባለ የሙቀት መጠን እንኳን, እውነተኛ ጋዞች ወደ ፕላዝማ ይለወጣሉ, ይህም የ Clapeyron እኩልታ አይታዘዝም. በዝቅተኛ ግፊት በሂሊየም በተሞላው የጋዝ ቴርሞሜትር የሚለካው ዝቅተኛው የሙቀት መጠን 1 K. ከጋዝ ቴርሞሜትሮች አቅም በላይ ያለውን የሙቀት መጠን ለመለካት ልዩ የመለኪያ ዘዴዎች ጥቅም ላይ ይውላሉ. ተጨማሪ ዝርዝሮችን ይመልከቱ። ቴርሞሜትሪ.

የማፍሰሻ ነጥብ መወሰን

በዝቅተኛ የሙቀት መጠን ውስጥ በነዳጅ አቅርቦት ስርዓት ውስጥ ያሉት ዋና ዋና ችግሮች ከደመናው ነጥብ እና ከነዳጅ ማፍሰስ ነጥብ ጋር የተቆራኙ ናቸው። ከቤንዚን በተለየ የናፍጣ ነዳጆች ከፍተኛ የማቅለጫ ነጥብ ያላቸው በጣም ብዙ ሃይድሮካርቦኖችን ሊይዝ ይችላል፣ በዋናነት ፓራፊኒክ (አልካን) እና ጥሩ መዓዛ ያላቸው ሃይድሮካርቦኖች።

የሙቀት መጠኑ እየቀነሰ ሲሄድ በጣም የሚቀልጡ ሃይድሮካርቦኖች ከነዳጅ ውስጥ ይወድቃሉ የተለያዩ ቅርጾች ክሪስታሎች እና ነዳጁ ደመናማ ይሆናል። ነዳጁ ግልጽነቱን የሚያጣበት ከፍተኛ ሙቀት ይባላል የደመና ነጥብ. በተመሳሳይ ጊዜ ነዳጁ ፈሳሽ ንብረቱን አያጣም. የ viscosity እሴት እየጨመረ ሙቀት ጋር በትንሹ ይጨምራል, ይሁን እንጂ, ክሪስታሎች, ወደ ሻካራ ማጣሪያ በኩል ዘልቆ, የነዳጅ አቅርቦት ውስጥ ማቆም ይመራል ይህም ጥሩ ማጣሪያ ላይ ነዳጅ የማያሳልፍ ፊልም ይፈጥራሉ. የደመና ነጥብ, እንደ አንድ ደንብ, ከ 3-5 ° ሴ ከአካባቢው ሙቀት በታች መሆን አለበት. የናፍጣውን ነዳጅ የበለጠ በማቀዝቀዝ፣ ነጠላ ክሪስታሎች ሙሉውን ነዳጅ ወደ ውስጥ ወደ ሚገባ ፍሬም ውስጥ ይገባሉ፣ በማሰር። ነዳጁ ፈሳሽነቱን ያጣል.

ነዳጁን የበለጠ በማቀዝቀዝ ፣ ከፍተኛ የማቅለጫ ሃይድሮካርቦኖች ክሪስታሎች አንድነት ይጀምራሉ ፣ ይህም ፈሳሽ ሃይድሮካርቦኖች በሚቀሩባቸው ሴሎች ውስጥ የቦታ ጥልፍ ይፈጥራሉ። ከዚያም የተገኘው መዋቅር በጣም የተጠናከረ ሲሆን ነዳጁ ፈሳሹን ያጣል - ያጠናክራል. ነዳጁ ፈሳሹን የሚያጣበት ከፍተኛው የሙቀት መጠን የመፍሰሻ ነጥብ ይባላል. ከ 8-12 ° ሴ ከአካባቢው ሙቀት በታች መሆን አለበት. የማፍሰስ ነጥብየናፍጣ ነዳጅ ወደ የሙከራ ቱቦ ውስጥ የገባበት የሙቀት መጠን፣ በተወሰኑ ሁኔታዎች ሲቀዘቅዝ፣ የሙከራ ቱቦው ከቁመት በ 45 ° አንግል ላይ ሲታጠፍ በ 1 ደቂቃ ውስጥ የሜኒስከሱን አቀማመጥ አይለውጥም (GOST 20287-) 91) የነዳጅ ማፍሰሻ ነጥብ ሁኔታዊ እሴት ነው እና ነዳጁን ለመጠቀም ሁኔታዎችን ለመወሰን እንደ መመሪያ ብቻ ያገለግላል.

መሳሪያ፡ የነዳጅ ደመና ነጥብን ለመወሰን መሳሪያ; የላቦራቶሪ ትሪፖድ; ድብልቆችን ለማቀዝቀዝ (ጨው-በረዶ እስከ 20 ዲግሪ ሴንቲግሬድ የሙቀት መጠን ፣ አልኮል እና ካርቦን ዳይኦክሳይድ - ደረቅ በረዶ - ከ 20 ዲግሪ ሴንቲግሬድ በታች ባለው የሙቀት መጠን); የሙከራ ቱቦ; የነዳጅ ናሙና; ሰልፈሪክ አሲድ.

ሩዝ. 2.3. የደመና ነጥብን የሚወስን መሳሪያ እና የነዳጅ ነጥብ ማፍሰስ: 1 - የውጭ የሙከራ ቱቦ; 2 - የውስጥ የሙከራ ቱቦ; 3 - መሰኪያ; 4 - ቴርሞሜትር; 5 - ቀስቃሽ

የሥራ ቅደም ተከተል;

የነዳጁን የደመና ነጥብ የመወሰን ዋናው ነገር በጥልቅ ማቀዝቀዝ እና በእሱ ሁኔታ ላይ ለውጦችን ማየት ነው። የማፍሰሻ ነጥቡን የመወሰን ዋናው ነገር ነዳጁን ወደ ተንቀሳቃሽነት ማጣት ወደ ጥልቀት ማቀዝቀዝ ነው.

1. የሚመረተውን ነዳጅ በደንብ በማቀላቀል እስከ ምልክቱ ድረስ ወደ ውስጠኛው የፍተሻ ቱቦ ውስጥ አፍስሱ (ከታች 40 ሚሜ ምልክት አለ). የሙከራ ቱቦውን በቡሽ ማቆሚያ እና በቴርሞሜትር ይዝጉ. ቴርሞሜትሩን አስገባ የሜርኩሪ ኳሱ ከታች በ 15 ሚ.ሜ ርቀት ላይ ባለው የሙከራ ቱቦ ውስጥ እና ከግድግዳው እኩል ርቀት ላይ ነው.

2. የሙከራውን ነዳጅ ወደ ሌላ የሙከራ ቱቦ ውስጥ አፍስሱ, ይህም እንደ ግልጽነት ደረጃ ጥቅም ላይ ይውላል.

3. የመሳሪያውን እቃ በማቀዝቀዣ ድብልቅ ይሙሉት, ደረጃው በሙከራ ቱቦ ውስጥ ካለው የነዳጅ ደረጃ ከ 30-40 ሚሊ ሜትር በላይ መቆየት አለበት. በሙከራ ጊዜ የኩላንት ድብልቅ የሙቀት መጠን ሁልጊዜ ከሚሞከረው ነዳጅ ሙቀት 15±2 ° ሴ በታች መሆን አለበት።

4. የውስጥ ቱቦውን በነዳጅ እና በቴርሞሜትር በውጭው ቱቦ ውስጥ ይጠብቁ. የውስጥ ግድግዳዎች ጭጋግ እንዳይፈጠር, በሙከራ ቱቦዎች መካከል 0.5-1.0 ሚሊ ሰልፈሪክ አሲድ ይፈስሳል.

5. የተሰበሰበውን መሳሪያ በማቀዝቀዣው ድብልቅ ውስጥ ያስቀምጡት. በሚቀዘቅዝበት ጊዜ ነዳጁን ሁል ጊዜ ያነሳሱ።

6. 5 ዲግሪ ሴንቲ ግሬድ ከሚጠበቀው የደመና ነጥብ በፊት የሙከራ ቱቦውን ከቀዝቃዛው ድብልቅ ውስጥ ያስወግዱት, በፍጥነት በአልኮል የተጨመቀ የጥጥ ሱፍ ይጥረጉ እና ከመደበኛው ጋር ያወዳድሩ. የንጽጽር መወሰኛ ጊዜ ከ 12 ሰከንድ ያልበለጠ ነው.

7. ነዳጁ ከግልጽነት ደረጃው ጋር ሲነፃፀር ካልተቀየረ, የሙከራ ቱቦው እንደገና ወደ መሳሪያው እቃ ውስጥ ይወርዳል እና ተጨማሪ ምልከታ በእያንዳንዱ ዲግሪ ይከናወናል, የነዳጁን የሙቀት መጠን ይቀንሳል. እነዚህ የንጽጽር ምልከታዎች ከግልጽነት ደረጃ ጋር የሚከናወኑት ነዳጁ ከደረጃው መለየት እስኪጀምር ድረስ ማለትም በውስጡ ብጥብጥ በሚታይበት ጊዜ ነው። ያልታወቀ የነዳጅ ናሙና የደመና ነጥብ ሲወስኑ በመጀመሪያ በየ 5 ዲግሪ ሴንቲግሬድ የነዳጁን ሁኔታ በመመልከት የእነዚህን ሙቀቶች ዋጋዎች ይወስኑ።

8. በነጥብ 1 እና 2 መሠረት የነዳጅ ማፍሰሻ ነጥብን ለመወሰን በፈተናው የተዳከመ (አዲስ ካልሲየም ክሎራይድ በመጠቀም) ነዳጅ ያለው መሳሪያ ያዘጋጁ. የተዘጋጀውን መሳሪያ በማቀዝቀዣ ውስጥ ያስቀምጡት. የቀዝቃዛው ድብልቅ የሙቀት መጠን ከነዳጁ ከሚጠበቀው ነጥብ በታች 5 ° ሴ መሆን አለበት።

9. ከቀዝቃዛው ድብልቅ ውስጥ ሳያስወግዱት መሳሪያውን በ 45 ° አንግል ላይ ያዙሩት እና በዚህ ቦታ ለአንድ ደቂቃ ያቆዩት, በሙከራ ቱቦ ውስጥ ያለው የሙከራ ነዳጅ ከሚፈስበት ነጥብ ጋር የሚመጣጠን የሙቀት መጠን እስኪደርስ ድረስ.

10. የሙከራ ቱቦውን ከማቀዝቀዣው ድብልቅ ውስጥ ያስወግዱት, ግድግዳዎቹን በአልኮል ውስጥ በጥጥ በተሰራ ሱፍ ይጥረጉ እና የነዳጅ ሜኒስከስ መቀየሩን ይመልከቱ. ሜኒስከሱ ካልተቀየረ ነዳጁ እንደቀዘቀዘ ይቆያል እና በተቃራኒው። የነዳጅ ሙቀት በግምት እንኳን የማይታወቅ ከሆነ በየ 5 ዲግሪ ሴንቲግሬድ የነዳጅ ሙቀት መጠን መቀነስ የሜኒስከስ መፈናቀል ሙከራ ይካሄዳል. በዚህ ሁኔታ ድብልቅ ሙቀት ከነዳጅ ሙቀት በታች ከ4-5 ° ይጠበቃል. ከሙከራው በኋላ መሳሪያውን እና የስራ ቦታውን ወደ መጀመሪያው ቦታ ይመልሱ. የተገኘውን የሙቀት መጠን ከ GOST አመልካቾች ጋር ያወዳድሩ.

በሂሳብ ዘዴ የሴቲን የነዳጅ ነዳጅ ቁጥር መወሰን

የናፍታ ነዳጅ በራሱ የማቃጠል አቅም በሴታን ቁጥር (CN) ይገመገማል። ለከፍተኛ ፍጥነት የናፍጣ ሞተሮች ነዳጆችን በራስ ማቀጣጠል የሚገመገምበት ዘዴ የነዳጅ ፍንዳታ መቋቋም ከሚገመገምበት ዘዴ ጋር ተመሳሳይ ነው። ሁለት ሃይድሮካርቦኖች ራስ-ማቃጠልን ለመወሰን እንደ ማጣቀሻ ነዳጆች ተመርጠዋል-ሴታን C16H34 እና alphamethylnaphthalene C10H7CH3. የመጀመሪያው የሃይድሮካርቦን ድንገተኛ ማቀጣጠል በተለምዶ እንደ 100 ይወሰዳል, ሁለተኛው - እንደ 0. እነሱን በማደባለቅ, ከ 0 እስከ 100 ባለው ድንገተኛ ማቀጣጠል ድብልቅ ማግኘት ይችላሉ. cetane ቁጥርሁኔታዊ አመልካች ይባላል፣ በቁጥር ከአልፋሜቲልናፕታሊን ጋር ባለው ድብልቅ ውስጥ ካለው የሴቲን መቶኛ ጋር እኩል ነው ፣ይህም በራስ ተነሳሽነት ከሙከራ ናሙና ጋር ይዛመዳል።

የናፍታ ነዳጅ ሴታን ቁጥር የሚወሰነው በፍላሽ የአጋጣሚ ዘዴ (ምስል 2.4) ነው።

ለዘመናዊ ሞተሮች ከችግር ነፃ የሆነ ነዳጅ በበጋ ቢያንስ 45 እና በክረምት 50 ሴታን ቁጥር ያለው ነዳጅ ያስፈልጋል ። ከ 45 በታች በሆነ ሴታን ቁጥር ፣ የናፍታ ሞተሮች በተለይም በክረምት ፣ እና ከ 45 በላይ - ለስላሳ። ይሁን እንጂ ከ 60 በላይ የሆነ የሴቲን ቁጥር ያላቸውን ነዳጆች መጠቀም ትርፋማ አይደለም, ምክንያቱም የአሰራር ሂደቱ ክብደት ቀላል በሆነ መልኩ ስለሚቀየር እና የተወሰነው የነዳጅ ፍጆታ ይጨምራል. የኋለኛው ተብራርቷል የማዕከላዊው ድግግሞሽ ከ 55 በላይ ሲጨምር ፣ የማብራት መዘግየት ጊዜ (ነዳጁ ወደ ሞተሩ ሲሊንደር ከተሰጠበት ጊዜ ጀምሮ እስከ ማቃጠል መጀመሪያ ድረስ ያለው ጊዜ) በጣም ትንሽ በመሆኑ ነዳጁ ከአፍንጫው አጠገብ ይቃጠላል። እና ከመርፌ ቦታው የበለጠ የሚገኘው አየር በሂደቱ ውስጥ በቃጠሎ ውስጥ አይሳተፍም ማለት ይቻላል። በውጤቱም, ነዳጁ ሙሉ በሙሉ አይቃጣም እና የሞተሩ ውጤታማነት ይቀንሳል.

የዲሴል ነዳጅ ሁልጊዜ አስፈላጊውን ራስን ማቃጠል አይሰጥም, ስለዚህ የሴቲን ቁጥር መጨመር ያስፈልጋል. ሁለት ዋና ዘዴዎች አሉ-የኬሚካል ስብጥርን መለወጥ እና ልዩ ተጨማሪዎችን ማስተዋወቅ.

የቀዝቃዛ ሞተር ጅምር አስተማማኝነት በተለያዩ የአካባቢ ሙቀቶች ፣ በነዳጅ CN ላይ ካለው የበለጠ በሞተር ዲዛይን እና በመነሻ ሁኔታ ላይ የተመሠረተ ነው። ከ 350-400 ዲግሪ ሴንቲግሬድ በታች ባለው የቃጠሎ ክፍል ውስጥ ባለው የሙቀት መጠን, የሚቀጣጠለው ድብልቅ ከአሁን በኋላ ሊቀጣጠል አይችልም. የናፍታ ክራንክ ዘንግ ዝቅተኛው የመነሻ ፍጥነት 100-120 ደቂቃ -1 መሆን አለበት። እና የመነሻ ድግግሞሽ ከፍ ባለ መጠን የተጨመቀው የአየር ሙቀት ከፍ ያለ ነው, እና ስለዚህ ሞተሩን ለመጀመር ሁኔታዎች.

የሴታን ቁጥር የሚወሰነው በናፍጣ ነዳጅ በሚፈጥሩት ሃይድሮካርቦኖች ይዘት እና መዋቅር ላይ ነው። የአልካኖች የሴታን ቁጥሮች ከፍተኛው ናቸው፤ ጥሩ መዓዛ ያላቸው ሃይድሮካርቦኖች ዝቅተኛው ቁጥሮች አሏቸው። በናፍጣ ነዳጅ ውስጥ የተካተቱት ሃይድሮካርቦኖች በማዕከላዊው ቁጥር መሰረት ይደረደራሉ-1 - አልካኖች, 2 - ሳይክሎካኖች, 3 - isoalkanes, 4 - aromatic hydrocarbons. በሃይድሮካርቦን ሞለኪውሎች ውስጥ የካርቦን አቶሞች ቁጥር መጨመር የሴቲን ቁጥር መጨመር ያስከትላል. ስለዚህ የ n-alkanes ይዘት መጨመር በ CN ውስጥ መጨመር ያስከትላል. ይሁን እንጂ, n-alkanes በናፍጣ ነዳጅ ያለውን ዝቅተኛ-ሙቀት ባህርያት ውስጥ መበላሸት የሚወስደው ይህም ከፍተኛ ክሪስታላይዜሽን ሙቀት አላቸው.

ልዩ ኦክሲጅን የያዙ ተጨማሪዎች በናፍታ ነዳጅ ውስጥ ማስተዋወቅ ንቁ ኦክሲጅን በቀላሉ እንዲለቀቅ ያደርጋል። እንደነዚህ ያሉ ተጨማሪዎች ኦርጋኒክ ፐርኦክሳይድ, ኤስተር ኦፍ ናይትሪክ አሲድ, ወደ ማቃጠያ ክፍሉ ውስጥ ሲገቡ, የፔሮክሳይድ መፈጠርን ያፋጥናል, ይህም መበስበስ ራስን የማቃጠል ሂደትን ያፋጥናል. ስለዚህ, 1% isopropyl ናይትሬት መጨመር ማዕከላዊውን ቁጥር በ 10-12 ክፍሎች ይጨምራል እና በክረምት ውስጥ የናፍታ ሞተሮች የመነሻ ባህሪያትን ያሻሽላል. በነዳጅ ሴታን ቁጥር እና በ octane ቁጥሩ መካከል ተጨባጭ ግንኙነት አለ።

CN = 60 - OC / 2, (2.4)

የት CN cetane ቁጥር ነው; OC - ​​የ octane ቁጥር.

የ octane ቁጥሩ ከፍ ባለ መጠን የሴታን ቁጥሩ ይቀንሳል እና በተቃራኒው። ስለዚህ የቤንዚን ክፍልፋዮችን በናፍጣ ነዳጅ ላይ መጨመር ሁልጊዜ የሴቲን ቁጥሩ እንዲቀንስ ያደርጋል።

የቀመሩን በመጠቀም የሴታን ቁጥር በግምት ሊሰላ ይችላል (የውጤቱ ውጤት ከትክክለኛው በ 2-3 ክፍሎች ይለያል)

Ts.Ch. = 1.5879 · (ν 20 + 17.8) / ρ 20፣ (2.5)

የት ν 20 በ cSt ውስጥ የነዳጅ viscosity በ 20 ° ሴ; ρ 20 - የነዳጅ ጥንካሬ በ 20 ° ሴ, g / cm3.

የሙቀት መጠኑ ምንድነው?

እንደ "የሰውነት ሙቀት መለካት" ያሉ መልሶች ተቀባይነት የላቸውም)))))))

ቪታሊክ ኦቡክሆቭ

የሙቀት መጠን (ከላቲን ቴምፕራቱራ - ትክክለኛ ድብልቅ ፣ መደበኛ ሁኔታ) በግምት የሙቀት-አማካይ ሚዛን በሆነ የሙቀት መጠን ውስጥ ያለው የማክሮስኮፒክ ስርዓት ቅንጣቶች አማካኝ የኪነቲክ ኃይልን የሚገልጽ አካላዊ ብዛት ነው።
በ SI ስርዓት ውስጥ, የሙቀት መጠኑ በኬልቪን ውስጥ ይለካል. ነገር ግን በተግባር ግን ዲግሪ ሴልሺየስ ብዙውን ጊዜ ጥቅም ላይ የሚውሉት ከውሃ አስፈላጊ ባህሪያት ጋር በመገናኘታቸው ነው - የበረዶው ሙቀት (0 ° ሴ) እና የፈላ ነጥብ (100 ° ሴ). አብዛኞቹ የአየር ንብረት ሂደቶች፣ በዱር አራዊት ውስጥ ያሉ ሂደቶች፣ ወዘተ ከዚህ ክልል ጋር ስለሚዛመዱ ይህ ምቹ ነው።
የፋራናይት ሚዛኖች እና አንዳንድ ሌሎችም አሉ።
የሙቀት መጠን ከሞለኪውላዊ ኪነቲክ እይታ አንጻር ሲታይ በሲስተሙ ውስጥ የሚገኙትን የተዘበራረቀ ፣ የሙቀት እንቅስቃሴን እና የአንድን ክፍል የትርጉም እንቅስቃሴ አማካይ የኪነቲክ ኃይልን የሚያመለክት አካላዊ ብዛት ነው።
በኪነቲክ ሃይል፣ በጅምላ እና ፍጥነት መካከል ያለው ግንኙነት በሚከተለው ቀመር ይገለጻል።
ኤክ = 1/2ሜ v 2
ስለዚህ, ተመሳሳይ የጅምላ እና ተመሳሳይ ፍጥነት ያላቸው ቅንጣቶችም ተመሳሳይ የሙቀት መጠን አላቸው.
የአንድ ቅንጣት አማካኝ የእንቅስቃሴ ሃይል ከቦልትማን ቋሚ ቴርሞዳይናሚክስ ሙቀት ጋር ይዛመዳል፡-
Eav = i/2kBT
የት፡
i - የነፃነት ዲግሪዎች ብዛት
ኪባ = 1.380 6505(24) × 10−23 ጄ/ኬ - ቦልትማን ቋሚ
ቲ - የሙቀት መጠን;
የሙቀት መጠኑ የአንድ የሙቀት መጠን ወደ ስርዓቱ ሲጨመር የአንድ ስርዓት ኢንትሮፒ (ዲግሪ ዲስኦርደር) ለውጥ ተገላቢጦሽ ነው፡ 1/T = ΔS/ΔQ.
የቴርሞዳይናሚክስ አቀራረብ ታሪክ
“ሙቀት” የሚለው ቃል የተነሳው በእነዚያ ቀናት ሰዎች የበለጠ ሞቃታማ አካላት ብዙ ከሚሞቁት ይልቅ ልዩ ንጥረ ነገር - ካሎሪክ - እንደያዙ ያምኑ ነበር። ስለዚህ, የሙቀት መጠኑ እንደ የሰውነት ንጥረ ነገር እና የካሎሪክ ድብልቅ ጥንካሬ እንደሆነ ይታወቅ ነበር. በዚህ ምክንያት የአልኮል መጠጦች ጥንካሬ እና የሙቀት መጠን መለኪያ አሃዶች ተመሳሳይ - ዲግሪዎች ይባላሉ.
በተመጣጣኝ ሁኔታ, የሙቀት መጠኑ ለሁሉም የስርአቱ ማክሮስኮፕ ክፍሎች ተመሳሳይ ዋጋ አለው. በስርዓቱ ውስጥ ያሉ ሁለት አካላት ተመሳሳይ የሙቀት መጠን ካላቸው በመካከላቸው የንጥረ ነገሮች (ሙቀት) የኪነቲክ ሃይል ዝውውር አይኖርም። የሙቀት ልዩነት ካለ, ሙቀቱ ከፍ ያለ ሙቀት ካለው የሰውነት አካል ወደ ዝቅተኛ አካል ይንቀሳቀሳል, ምክንያቱም አጠቃላይ ኢንትሮፒ ስለሚጨምር.
የሙቀት መጠን ሕያዋን ቲሹ ከመስጠት ወይም ሙቀት ከመቀበል ጋር በተዛመደ “ሙቅ” እና “ቀዝቃዛ” ከሚሉት ተጨባጭ ስሜቶች ጋር የተቆራኘ ነው።
አንዳንድ የኳንተም ሜካኒካል ሥርዓቶች ኢንትሮፒ በማይጨምርበት ሁኔታ ውስጥ ሊሆኑ ይችላሉ ነገር ግን ከኃይል መጨመር ጋር ይቀንሳል ፣ ይህም በመደበኛነት ከአሉታዊ ፍፁም የሙቀት መጠን ጋር ይዛመዳል። ይሁን እንጂ እንደነዚህ ያሉት ግዛቶች "ከፍፁም ዜሮ በታች" አይደሉም ነገር ግን "ከማይታወቅ በላይ" ናቸው, ምክንያቱም እንዲህ ዓይነቱ ሥርዓት አዎንታዊ የሙቀት መጠን ካለው አካል ጋር ሲገናኝ, ኃይል ከስርአቱ ወደ ሰውነት ይተላለፋል እንጂ በተቃራኒው አይደለም (ለ ተጨማሪ ዝርዝሮች፣ ኳንተም ቴርሞዳይናሚክስ ይመልከቱ)።
የሙቀት ባህሪያት የፊዚክስ ቅርንጫፍ - ቴርሞዳይናሚክስ ያጠናል. የሙቀት መጠኑ በሌሎች የፊዚክስ ዘርፎች እንዲሁም በኬሚስትሪ እና ባዮሎጂን ጨምሮ በብዙ የሳይንስ ዘርፎች ትልቅ ሚና ይጫወታል።

ቢቨር

"በጣቶች ላይ" ከሆነ, ይህ የአንድ ንጥረ ነገር ቅንጣቶች አማካይ ኃይል መለኪያ ነው. ስለ ጋዝ ወይም ፈሳሽ እየተነጋገርን ከሆነ - የኪነቲክ ኢነርጂ, ስለ ጠንካራ ንጥረ ነገር ከሆነ, ከዚያም በፍርግርጉ ውስጥ ያሉ የንዝረት ንዝረቶች ኃይል.
እዚህ አስፈላጊ ነው ይህ የአማካይ ኃይል መለኪያ ነው, ማለትም በጣም ጥቂት ቅንጣቶች ካሉ, የሙቀት ጽንሰ-ሐሳብ ትርጉሙን ያጣል. ለምሳሌ፣ በጠፈር ውስጥ፡ ሁሉም አይነት ቅንጣቶች እዚያ ዙሪያ ተንሳፈው ይገኛሉ፣ ነገር ግን ለአማካይ ሃይሎች ትርጉም ለመስጠት በጣም ጥቂት ናቸው።

ዲሚትሪ ዲ.

ቢቨር በመርህ ደረጃ በትክክል ጽፏል፣ በፍርግርግ ውስጥ ያሉ የንጥሎች ንዝረት ብቻ እንዲሁ የእንቅስቃሴ ሃይል ናቸው። ስለዚህ አጭሩ ትርጓሜው፡-
የሙቀት መጠኑ የአንድ ንጥረ ነገር መዋቅራዊ ቅንጣቶች አማካይ የኪነቲክ ኃይል መለኪያ ነው።

የሙቀት መጠኑ ቀላል ነው!

የሙቀት መጠን

የሙቀት መጠንየሞለኪውሎች አማካኝ የኪነቲክ ሃይል መለኪያ ነው።
የሙቀት መጠን የአካላትን ማሞቂያ ደረጃ ያሳያል.

የሙቀት መለኪያ መሣሪያ - ቴርሞሜትር.
የአሠራር መርህቴርሞሜትር
የሙቀት መጠንን በሚለኩበት ጊዜ, በሙቀት ላይ ያለው ንጥረ ነገር በማንኛውም ማክሮስኮፒክ መለኪያ (ድምጽ, ግፊት, የኤሌክትሪክ መከላከያ, ወዘተ) ላይ ያለው ለውጥ ጥገኛነት ጥቅም ላይ ይውላል.
በፈሳሽ ቴርሞሜትሮች ውስጥ, ይህ በፈሳሽ መጠን ላይ ለውጥ ነው.
ሁለት ሚዲያዎች ሲገናኙ፣ ሃይል ከሚሞቀው አካባቢ ወደ ትንሽ ሙቀት ይተላለፋል።
በመለኪያ ሂደት ውስጥ, የሰውነት ሙቀት እና ቴርሞሜትር የሙቀት ምጣኔ (thermal equilibrium) ሁኔታ ላይ ይደርሳሉ.

ፈሳሽ ቴርሞሜትሮች

በተግባር, ፈሳሽ ቴርሞሜትሮች ብዙ ጊዜ ጥቅም ላይ ይውላሉ-ሜርኩሪ (ከ -35 o C እስከ +750 o C ባለው ክልል ውስጥ) እና አልኮል (ከ -80 o C እስከ +70 o C).
የሙቀት መጠኑ በሚቀየርበት ጊዜ የፈሳሽ ንብረቱን ለመለወጥ ይጠቀማሉ.
ይሁን እንጂ እያንዳንዱ ፈሳሽ በተለያየ የሙቀት መጠን ውስጥ የድምፅ ለውጥ (መስፋፋት) የራሱ ባህሪያት አለው.
በማነፃፀር የተነሳ ለምሳሌ የሜርኩሪ እና የአልኮሆል ቴርሞሜትሮች ንባብ ትክክለኛ ግጥሚያ በሁለት ነጥብ ብቻ (በ 0 o C እና 100 o C የሙቀት መጠን) ይሆናል።
የጋዝ ቴርሞሜትሮች እነዚህ ጉዳቶች የላቸውም.

የጋዝ ቴርሞሜትሮች

የመጀመሪያው የጋዝ ቴርሞሜትር የተፈጠረው በፈረንሳዊው የፊዚክስ ሊቅ ጄ.

ጥቅሞችየጋዝ ቴርሞሜትር;
- በጋዝ መጠን ለውጥ ወይም በሙቀት ላይ ግፊት ያለው ቀጥተኛ ጥገኛ ጥቅም ላይ ይውላል ፣ ይህም ለሁሉም ጋዞች የሚሰራ ነው።
- የመለኪያ ትክክለኛነት ከ 0.003 o C እስከ 0.02 o ሴ
- የሙቀት መጠን ከ -271 o C እስከ +1027 o ሴ.

የሙቀት ሚዛን

የተለያየ የሙቀት መጠን ያላቸው ሁለት አካላት ሲገናኙ፣ የውስጣዊው ሃይል ከሚሞቀው አካል ወደ ሞቃታማው አካል ይተላለፋል እና የሁለቱም አካላት የሙቀት መጠን እኩል ይሆናል።
የሁለቱም አካላት ማክሮ ፓራሜትሮች (ድምጽ ፣ ግፊት ፣ ሙቀት) በቀጣይ ውጫዊ ሁኔታዎች ሳይለወጡ የሚቆዩበት የሙቀት ሚዛን ሁኔታ ይከሰታል።

የሙቀት ሚዛንሁሉም የማክሮስኮፒክ መለኪያዎች ላልተወሰነ ጊዜ ሳይለወጡ የሚቆዩበት ሁኔታ ነው።
የአካላት ስርዓት የሙቀት ምጣኔ ሁኔታ በሙቀት ይገለጻል-ሁሉም የስርአቱ አካላት በሙቀት ሚዛን ውስጥ ያሉት ሁሉም አካላት ተመሳሳይ ሙቀት አላቸው.
በሙቀት ሚዛን የሁሉም ጋዞች ሞለኪውሎች የትርጉም እንቅስቃሴ አማካኝ የኪነቲክ ሃይሎች አንድ አይነት እንደሆኑ ተረጋግጧል፣ ማለትም።

ለ rarefied (ተስማሚ) ጋዞች ዋጋ

እና በሙቀት ላይ ብቻ ይወሰናል, ከዚያ

የት k Boltzmann ቋሚ ነው

ይህ ጥገኝነት አዲስ የሙቀት መጠንን ለማስተዋወቅ ያስችላል - ፍጹም የሙቀት መለኪያ ሙቀትን ለመለካት ጥቅም ላይ በሚውለው ንጥረ ነገር ላይ የተመሰረተ አይደለም.

ፍጹም የሙቀት መጠን

በእንግሊዛዊው የፊዚክስ ሊቅ W. Kelvin አስተዋወቀ
- ምንም አሉታዊ የሙቀት

የፍፁም የሙቀት መጠን SI አሃድ: [T] = 1K (ኬልቪን)
የፍፁም ሚዛን ዜሮ ሙቀት ፍፁም ዜሮ ነው (0K = -273 o C) በተፈጥሮ ውስጥ ዝቅተኛው የሙቀት መጠን። በአሁኑ ጊዜ ዝቅተኛው የሙቀት መጠን ደርሷል - 0.0001 ኪ.
የ 1 ኪ እሴት ከ 1 o ሴ ጋር እኩል ነው.

በፍፁም ሚዛን እና በሴልሺየስ ሚዛን መካከል ያለው ግንኙነት

አስታውስ!በቀመር ውስጥ፣ ፍፁም የሙቀት መጠን በ “T” ፊደል፣ እና የሙቀት መጠኑ በሴልሺየስ ሚዛን በ “t” ፊደል ይገለጻል።

ፍጹም ሙቀትን ካስተዋወቅን በኋላ እናገኛለን ለቀመር አዲስ አገላለጾች፡-

የሞለኪውሎች የትርጉም እንቅስቃሴ አማካይ የኪነቲክ ኃይል

የጋዝ ግፊት - የ MKT መሰረታዊ እኩልታ

የሞለኪውሎች አማካይ ካሬ ፍጥነት

የሙቀት መጠን የማክሮስኮፕ ሲስተም ቴርሞዳይናሚክ ሚዛን ሁኔታን የሚገልጽ አካላዊ መጠን ነው። በቴርሞዳይናሚክስ ሚዛን ውስጥ ላለው የገለልተኛ ስርዓት ለሁሉም ክፍሎች የሙቀት መጠኑ ተመሳሳይ ነው። አንድ ገለልተኛ ቴርሞዳይናሚክስ ሥርዓት ሚዛናዊ ካልሆነ፣ ከጊዜ በኋላ የኃይል ሽግግር (የሙቀት ማስተላለፊያ) ከስርዓቱ የበለጠ ሞቃታማ ክፍሎች ወደ አነስተኛ ሙቀት ወደ መላው ሥርዓት የሙቀት መጠን እኩልነትን ያስከትላል (የቴርሞዳይናሚክስ ዜሮ ሕግ)። በተመጣጣኝ ሁኔታ, የሙቀት መጠኑ ከሰውነት ቅንጣቶች አማካይ የኪነቲክ ኃይል ጋር ተመጣጣኝ ነው.

የሙቀት መጠን በቀጥታ ሊለካ አይችልም. የሙቀት ለውጥ የሚለካው ከሱ ጋር በተያያዙ ሌሎች የሰውነት አካላዊ ባህሪያት (የድምጽ መጠን፣ ግፊት፣ ኤሌክትሪክ መከላከያ፣ ኤምኤፍ፣ የጨረር መጠን፣ ወዘተ) በሚደረጉ ለውጦች ነው (ቴርሞዳይናሚካዊ ባህሪያት የሚባሉት)። የሙቀት መጠንን ለመለካት ማንኛውም ዘዴ የሙቀት መለኪያን መወሰን ያካትታል.

የሙቀት መጠንን ለመለካት ዘዴዎች ለተለያዩ የሙቀት መጠኖች የተለያዩ ናቸው, እነሱ በመለኪያ ሁኔታዎች እና በሚፈለገው ትክክለኛነት ላይ የተመሰረቱ ናቸው. እነሱ በሁለት ዋና ዋና ቡድኖች ሊከፈሉ ይችላሉ-እውቂያ እና ግንኙነት ያልሆነ. የመገናኛ ዘዴዎች የሚታወቁት የመካከለኛውን የሙቀት መጠን የሚለካው መሳሪያ ከእሱ ጋር በሙቀት ሚዛን ውስጥ መሆን አለበት, ማለትም. ከእሷ ጋር ተመሳሳይ የሙቀት መጠን አላቸው. የሙቀት መጠንን ለመለካት የሁሉም መሳሪያዎች ዋና ዋና ክፍሎች የቴርሞሜትሪክ ንብረቱ የተገነዘበበት ስሜታዊ አካል እና ከኤለመንት ጋር የተያያዘው የመለኪያ መሣሪያ ነው።

እንደ ሃሳባዊ ጋዝ ሞለኪውላዊ ኪነቲክ ንድፈ ሃሳብ፣ የሙቀት መጠን የአንድ ሃሳባዊ ጋዝ ሞለኪውሎች የትርጉም እንቅስቃሴ አማካኝ ኪነቲክ ሃይል የሚለይ ነው። የሙቀት መጠንን ቴርሞዳይናሚክ ትርጉሙን ከግምት ውስጥ በማስገባት የማንኛውም የሰውነት ሙቀት መጠን ወደ ሃሳባዊ ጋዝ ሞለኪውሎች አማካኝ የኪነቲክ ሃይል መለካት መቀነስ እንችላለን።

ይሁን እንጂ በተግባር ግን የሞለኪውሎች ኃይል የሚለካው ፍጥነታቸው ሳይሆን የጋዝ ግፊት ሲሆን ይህም ከኃይል ጋር ቀጥተኛ ተመጣጣኝ ነው.

እንደ ሃሳባዊ ጋዝ ሞለኪውላዊ ኪነቲክ ንድፈ ሃሳብ, የሙቀት መጠኑ ቲየሞለኪውሎች የትርጉም እንቅስቃሴ አማካይ የኪነቲክ ኃይል መለኪያ ነው፡-

የት
ጄ/ሲ- ቦልትማን ቋሚ;

ቲ- በኬልቪን ውስጥ ፍጹም ሙቀት።

የግፊት ጥገኛን በማቋቋም ተስማሚ ጋዝ የሞለኪውላዊ ኪነቲክ ንድፈ ሀሳብ መሰረታዊ እኩልታ ከጋዝ ሞለኪውሎች የትርጉም እንቅስቃሴ ጉልበት ጉልበት ፣ ቅርፅ አለው

, (2)

የት - በአንድ ክፍል ውስጥ የሞለኪውሎች ብዛት, ማለትም. ትኩረት.

ቀመር (1) እና (2) በመጠቀም ጥገኝነቱን እናገኛለን

(3)

በግፊት እና በሙቀት መካከል ፣ ይህም የአንድ ጥሩ ጋዝ ግፊት ከፍፁም የሙቀት መጠን እና የሞለኪውሎች ክምችት ጋር ተመጣጣኝ መሆኑን ለመመስረት ያስችለናል ፣

(4)

የሙቀት መለኪያ በሚከተሉት ሁለት የሙከራ እውነታዎች ላይ የተመሰረተ ነው.

ሀ) ሁለት አካላት ካሉ እያንዳንዳቸው ከሦስተኛው አካል ጋር በሙቀት ሚዛን ውስጥ ካሉ ፣ ሦስቱም አካላት ተመሳሳይ የሙቀት መጠን አላቸው ።

ለ) የሙቀት ለውጥ ሁልጊዜ ቢያንስ በአንዱ መለኪያዎች ውስጥ ቀጣይነት ያለው ለውጥ አብሮ ይመጣል, የሙቀት መጠኑን ሳይቆጥር, የሰውነትን ሁኔታ የሚያመለክት, ለምሳሌ: የድምጽ መጠን, ግፊት, የኤሌክትሪክ ምሰሶ, ወዘተ የመጀመሪያው. እነዚህ ድንጋጌዎች የተለያዩ አካላትን ከራስዎ ጋር ሳያገናኙ የሙቀት መጠንን እንዲያወዳድሩ ያስችልዎታል.

ሁለተኛው አቀማመጥ እንደ ቴርሞሜትሪ አንዱን መለኪያዎች እንዲመርጡ ያስችልዎታል.

በአጠቃላይ የሙቀት መጠኑ የኢንትሮፒን (ኢንትሮፒን) በተመለከተ በአጠቃላይ የኃይል መገኛ ነው. በዚህ መንገድ የተገለጸው የሙቀት መጠን ሁል ጊዜ አዎንታዊ ነው (የኪነቲክ ኢነርጂ ሁል ጊዜ አዎንታዊ ስለሆነ) በቴርሞዳይናሚክስ የሙቀት መለኪያ ላይ የሙቀት መጠን ወይም የሙቀት መጠን ይባላል እና ይገለጻል ቲ. የፍፁም ሙቀት አሃድ (SI) (አለምአቀፍ የዩኒቶች ሲስተም) አሃድ ኬልቪን ነው ለ). "መግቢያ" ይመልከቱ. የሙቀት መጠኑ ብዙውን ጊዜ የሚለካው በሴልሺየስ ሚዛን ነው (
) ጋር የተያያዘ ነው። ቲ (ለ) እኩልነት

;
(5)

የት
- የጋዝ መስፋፋት የሙቀት መጠን።