Просмотр — Гипермаркет знаний

KNOWLEDGE HYPERMARKET

Абсолютная температура. Температура — мера средней кинетической энергии молекул

У вас нет разрешения на действие «исправление этой страницы» по следующей причине:

Запрошенное действие могут выполнять только участники из группы giper.

Вы можете просмотреть и скопировать исходный текст этой страницы:

'''[[Гипермаркет знаний - первый в мире!|Гипермаркет знаний]]&gt;&gt;[[Физика и астрономия|Физика и астрономия]]&gt;&gt;[[Физика 10 класс|Физика 10 класс]]&gt;&gt;Физика: Абсолютная температура. Температура — мера средней кинетической энергии молекул''' 

<br> 

<metakeywords>Физика, 10 класс, Абсолютная температура, Температура — мера, средней кинетической, энергии молекул</metakeywords> 

&nbsp;&nbsp; Не все в мире относительно. Так, существует абсолютный нуль температуры. Есть и абсолютная шкала температур. Сейчас вы узнаете об этом, а также о том, какова точная связь между температурой и средней кинетической энергией молекул.<br>&nbsp;&nbsp; Вместо температуры [[Image:A66-13.jpg|14x14px]], выражаемой в энергетических единицах, введем температуру, выражаемую в привычных для нас градусах.<br>&nbsp;&nbsp; Будем считать величину [[Image:A66-13.jpg|16x16px]] прямо пропорциональной температуре ''T'', измеряемой в градусах:<br>[[Image:A66-1.jpg|center|138x18px]]где ''k'' - коэффициент пропорциональности. Определенная равенством (9.5) температура называется '''абсолютной'''. Такое название, как мы сейчас увидим, имеет достаточные основания.<br>&nbsp;&nbsp; Учитывая определение (9.5), получим<br>[[Image:A66-2.jpg|center|154x36px]]&nbsp;&nbsp; По этой формуле вводится температурная шкала (в градусах), не зависящая от вещества, используемого для измерения температуры.<br>&nbsp;&nbsp; '''Абсолютный нуль температуры.''' Температура, определяемая формулой (9.6), очевидно, не может быть отрицательной, так как все величины, стоящие в левой части этой формулы, заведомо положительны. Следовательно, наименьшим возможным значением температуры ''T'' является значение ''T''=0, если давление ''p'' или объем ''V'' равны нулю.<br>&nbsp;&nbsp; Предельную температуру, при которой давление идеального газа обращается в нуль при фиксированном объеме или при которой объем идеального газа стремится к нулю при неизменном давлении, называют '''абсолютным нулем температуры'''. Это самая низкая температура в природе, та «наибольшая или последняя степень холода», существование которой предсказывал Ломоносов.<br>&nbsp;&nbsp; '''Абсолютная шкала температур.''' Английский ученый У. Кельвин (1824-1907) ввел абсолютную шкалу температур. Нулевая температура по абсолютной шкале (''ее называют также шкалой Кельвина'') соответствует абсолютному нулю, а каждая единица температуры по этой шкале равна градусу по шкале Цельсия.<br>&nbsp;&nbsp; Единица абсолютной температуры в СИ называется ''Кельвином'' (обозначается буквой К).<br>&nbsp;&nbsp; '''Постоянная Больцмана.''' Определим коэффициент ''k'' в формуле (9.6) так, чтобы один кельвин (1 К) был равен градусу по шкале Цельсия (1°С).<br>&nbsp;&nbsp; Мы знаем значения величины [[Image:A66-13.jpg|15x15px]] при 0°С и 100°С (см. формулы (9.2) и (9.4)).<br>&nbsp;&nbsp; Обозначим абсолютную температуру при 0°С через ''T<sub>1</sub>'', а при 100°С через ''T<sub>2</sub>''. Тогда согласно формуле (9.5)<br>[[Image:A66-3.jpg|center|367x38px]]Отсюда<br>[[Image:A66-4.jpg|center|375x35px]]&nbsp;&nbsp; Коэффициент<br>[[Image:A66-5.jpg|center|269x33px]]называется '''постоянной Больцмана''' в честь Л. Больцмана, одного из основателей молекулярно-кинетической теории газов.<br>&nbsp;&nbsp; ''Постоянная Больцмана связывает температуру [[Image:A66-13.jpg|15x15px]] в энергетических единицах с температурой Т в Кельвинах.'' Это одна из наиболее важных постоянных в молекулярно-кинетической теории.<br>&nbsp;&nbsp; '''Связь абсолютной шкалы и шкалы Цельсия.''' Зная постоянную Больцмана, можно найти значение абсолютного нуля по шкале Цельсия. Для этого найдем сначала значение абсолютной температуры, соответствующее 0°С.<br>&nbsp;&nbsp; Так как при 0°С [[Image:A66-6.jpg|175x19px]], то [[Image:A66-7.jpg|221x38px]].<br>&nbsp;&nbsp; Один кельвин и один градус шкалы Цельсия совпадают. Поэтому любое значение абсолютной температуры''T'' будет на 273 градуса выше соответствующей температуры ''t'' по Цельсию:<br>[[Image:A66-8.jpg|center|301x20px]]&nbsp;&nbsp; Но изменение абсолютной температуры [[Image:A66-14.jpg|26x14px]] равно изменению температуры по шкале Цельсия [[Image:A66-15.jpg|23x15px]]: [[Image:A66-16.jpg|139x18px]].<br>&nbsp;&nbsp; На рисунке 9.3 для сравнения изображены абсолютная шкала и шкала Цельсия. Абсолютному нулю соответствует температура ''t''=-273°С.<br>[[Image:A9.3.jpg|center|207x293px]]&nbsp;&nbsp; Отметим важнейший факт: абсолютный нуль температуры недостижим!<br>&nbsp;&nbsp; '''Температура - мера средней кинетической энергии молекул.''' Из основного уравнения молекулярно-кинетической теории в форме (9.1) и определения температуры (9.6) вытекает важнейшее следствие: ''абсолютная температура есть мера средней кинетической энергии движения молекул. ''<br>&nbsp;&nbsp; Докажем это.<br>&nbsp;&nbsp; Левые части уравнений [[Image:A66-9.jpg|93x41px]] и [[Image:A66-10.jpg|81x40px]] одинаковы. Значит, должны быть равны и их правые части. Отсюда вытекает связь между средней кинетической энергией поступательного движения молекулы и температурой:<br>[[Image:A66-11.jpg|center|211x55px]]&nbsp;&nbsp; '''''Средняя кинетическая энергия хаотичного поступательного движения молекул газа пропорциональна абсолютной температуре'''''. Чем выше температура, тем быстрее движутся молекулы. Таким образом, выдвинутая ранее догадка о связи температуры со средней скоростью молекул получила надежное обоснование.<br>&nbsp;&nbsp; Соотношение (9.9) между температурой и средней кинетической энергией поступательного движения молекул установлено для идеальных газов. Однако оно оказывается справедливым для любых веществ, у которых движение атомов или молекул подчиняется законам механики Ньютона. Оно верно для жидкостей, а также и для твердых тел, где атомы могут лишь колебаться возле положений равновесия в узлах кристаллической решетки.<br>&nbsp;&nbsp; При приближении температуры к абсолютному нулю энергия теплового движения молекул приближается к нулю.<br>&nbsp;&nbsp; '''Зависимость давления газа от концентрации его молекул и температуры.''' Учитывая, что [[Image:A66-17.jpg|53x32px]] из формулы (9.6) получим выражение, показывающее зависимость давления газа от концентрации молекул и температуры:<br>[[Image:A66-12.jpg|center|188x32px]]&nbsp;&nbsp; Из формулы (9.10) вытекает, что при одинаковых давлениях и температурах концентрация молекул у всех газов одна и та же.<br>&nbsp;&nbsp; Отсюда следует'''''закон Авогадро''''', известный вам из курса химии: '''''в равных объемах газов при одинаковых температурах и давлениях содержится одинаковое число молекул.'''''<br>&nbsp;&nbsp; Существует минимальная температура, при которой давление или объем идеального газа обращается в нуль. Это абсолютный нуль температуры: -273 °С. Удобно отсчитывать температуру от абсолютного нуля. Так строится абсолютная шкала температур.<br>&nbsp;&nbsp; Средняя кинетическая энергия поступательного движения молекул прямо пропорциональна абсолютной температуре.<br><br><br>&nbsp;&nbsp;&nbsp;???<br>&nbsp;&nbsp; 1. Чему равен абсолютный нуль температуры по шкале Цельсия?<br>&nbsp;&nbsp; 2. Какие преимущества имеет абсолютная шкала температур по сравнению со шкалой Цельсия?<br>&nbsp;&nbsp; 3. Каков физический смысл постоянной Больцмана? Можно ли ее определить теоретически, не обращаясь к эксперименту?<br>&nbsp;&nbsp; 4. Как зависит от температуры средняя кинетическая энергия поступательного движения молекул газа?<br>&nbsp;&nbsp; 5. Почему концентрация молекул всех газов одна и та же при одинаковых давлениях и температурах?<br>&nbsp;&nbsp; 6. Как зависит средняя кинетическая энергия поступательного движения молекул от их массы?<br> <br> 

''Г.Я.Мякишев, Б.Б.Буховцев, Н.Н.Сотский, Физика 10 класс'' 

<br> <sub>Планирования [[Физика и астрономия|по физике]], учебники и книги онлайн, курсы и задания [[Физика 10 класс|по физике для 10 класса]]</sub> 

 '''<u>Содержание урока</u>'''
 '''[[Image:1236084776 kr.jpg|10x10px]] конспект урока                       '''
 [[Image:1236084776 kr.jpg|10x10px]] опорный каркас  
 [[Image:1236084776 kr.jpg|10x10px]] презентация урока
 [[Image:1236084776 kr.jpg|10x10px]] акселеративные методы 
 [[Image:1236084776 kr.jpg|10x10px]] интерактивные технологии 
 
 '''<u>Практика</u>'''
 [[Image:1236084776 kr.jpg|10x10px]] задачи и упражнения 
 [[Image:1236084776 kr.jpg|10x10px]] самопроверка
 [[Image:1236084776 kr.jpg|10x10px]] практикумы, тренинги, кейсы, квесты
 [[Image:1236084776 kr.jpg|10x10px]] домашние задания
 [[Image:1236084776 kr.jpg|10x10px]] дискуссионные вопросы
 [[Image:1236084776 kr.jpg|10x10px]] риторические вопросы от учеников
  
 '''<u>Иллюстрации</u>'''
 '''[[Image:1236084776 kr.jpg|10x10px]] аудио-, видеоклипы и мультимедиа '''
 [[Image:1236084776 kr.jpg|10x10px]] фотографии, картинки 
 [[Image:1236084776 kr.jpg|10x10px]] графики, таблицы, схемы
 [[Image:1236084776 kr.jpg|10x10px]] юмор, анекдоты, приколы, комиксы
 [[Image:1236084776 kr.jpg|10x10px]] притчи, поговорки, кроссворды, цитаты
 
 '''<u>Дополнения</u>'''
 '''[[Image:1236084776 kr.jpg|10x10px]] рефераты'''
 [[Image:1236084776 kr.jpg|10x10px]] статьи 
 [[Image:1236084776 kr.jpg|10x10px]] фишки для любознательных 
 [[Image:1236084776 kr.jpg|10x10px]] шпаргалки 
 [[Image:1236084776 kr.jpg|10x10px]] учебники основные и дополнительные
 [[Image:1236084776 kr.jpg|10x10px]] словарь терминов                          
 [[Image:1236084776 kr.jpg|10x10px]] прочие 
 
 <u>Совершенствование учебников и уроков
 </u>'''[[Image:1236084776 kr.jpg|10x10px]] исправление ошибок в учебнике'''
 [[Image:1236084776 kr.jpg|10x10px]] обновление фрагмента в учебнике 
 [[Image:1236084776 kr.jpg|10x10px]] элементы новаторства на уроке 
 [[Image:1236084776 kr.jpg|10x10px]] замена устаревших знаний новыми 
  
 '''<u>Только для учителей</u>'''
 '''[[Image:1236084776 kr.jpg|10x10px]] идеальные уроки '''
 [[Image:1236084776 kr.jpg|10x10px]] календарный план на год  
 [[Image:1236084776 kr.jpg|10x10px]] методические рекомендации  
 [[Image:1236084776 kr.jpg|10x10px]] программы
 [[Image:1236084776 kr.jpg|10x10px]] обсуждения
 
 
 '''<u>Интегрированные уроки</u>'''
 

Если у вас есть исправления или предложения к данному уроку, [http://xvatit.com/index.php?do=feedback напишите нам]. 

Если вы хотите увидеть другие корректировки и пожелания к урокам, смотрите здесь - [http://xvatit.com/forum/ Образовательный форум].

Возврат к странице Абсолютная температура. Температура — мера средней кинетической энергии молекул.

Источник — «http://edufuture.biz/index.php?title=%D0%90%D0%B1%D1%81%D0%BE%D0%BB%D1%8E%D1%82%D0%BD%D0%B0%D1%8F_%D1%82%D0%B5%D0%BC%D0%BF%D0%B5%D1%80%D0%B0%D1%82%D1%83%D1%80%D0%B0._%D0%A2%D0%B5%D0%BC%D0%BF%D0%B5%D1%80%D0%B0%D1%82%D1%83%D1%80%D0%B0_%E2%80%94_%D0%BC%D0%B5%D1%80%D0%B0_%D1%81%D1%80%D0%B5%D0%B4%D0%BD%D0%B5%D0%B9_%D0%BA%D0%B8%D0%BD%D0%B5%D1%82%D0%B8%D1%87%D0%B5%D1%81%D0%BA%D0%BE%D0%B9_%D1%8D%D0%BD%D0%B5%D1%80%D0%B3%D0%B8%D0%B8_%D0%BC%D0%BE%D0%BB%D0%B5%D0%BA%D1%83%D0%BB»

При использовании материалов ресурса
ссылка на edufuture.biz обязательна (для интернет ресурсов - гиперссылка).
edufuture.biz 2008-© Все права защищены.
Сайт edufuture.biz является порталом, в котором не предусмотрены темы политики, наркомании, алкоголизма, курения и других "взрослых" тем.

Разработка - Гипермаркет знаний 2008-

Ждем Ваши замечания и предложения на email:
По вопросам рекламы и спонсорства пишите на email: