Temperatura zero absolute dhe kuptimi i saj fizik. Zero absolute

Zero absolute korrespondon me një temperaturë prej -273,15 °C.

Besohet se zeroja absolute është e paarritshme në praktikë. Ekzistenca dhe pozicioni i tij në shkallën e temperaturës rrjedh nga ekstrapolimi i të vëzhguarit dukuritë fizike, ndërsa një ekstrapolim i tillë tregon se në zero absolute energjia e lëvizjes termike të molekulave dhe atomeve të një substance duhet të jetë e barabartë me zero, domethënë lëvizja kaotike e grimcave ndalet dhe ato formojnë një strukturë të renditur, duke zënë një pozicion të qartë në nyjet e rrjetës kristalore. Megjithatë, në fakt, edhe në temperaturën zero absolute, lëvizjet e rregullta të grimcave që përbëjnë materien do të mbeten. Lëkundjet e mbetura, të tilla si lëkundjet me pikë zero, janë për shkak të vetive kuantike të grimcave dhe vakumit fizik që i rrethon ato.

Aktualisht, në laboratorët fizikë ka qenë e mundur të përftohen temperatura që tejkalojnë zeron absolute vetëm me disa të miliontat e një shkalle; për ta arritur atë vetë, sipas ligjeve të termodinamikës, është e pamundur.

Shënime

Letërsia

G. Burmin. Sulmi në zero absolute. - M.: "Letërsia për fëmijë", 1983.

Shihni gjithashtu

Fondacioni Wikimedia.

2010.:

Sinonime

Shihni se çfarë është "Zero Absolute" në fjalorë të tjerë: Temperaturat, origjina e temperaturës në shkallën termodinamike të temperaturës (shih SHKALLËN E TEMPERATURËS TERMODINAMIKE). Zero absolute ndodhet 273,16 °C nën temperaturën e pikës së trefishtë (shih PIKA E TRESHTË) e ujit, për të cilën pranohet ... ...

Fjalor Enciklopedik Temperaturat, origjina e temperaturës në shkallën termodinamike të temperaturës. Zero absolute ndodhet 273,16°C nën temperaturën e pikës së trefishtë të ujit (0,01°C). Zero absolute është thelbësisht e paarritshme, temperaturat pothuajse janë arritur... ...

Enciklopedi moderne Temperaturat janë pika fillestare për temperaturën në shkallën termodinamike të temperaturës. Zero absolute ndodhet në 273.16.C nën temperaturën e pikës së trefishtë të ujit, për të cilën vlera është 0.01.C. Zero absolute është thelbësisht e paarritshme (shih... ...

Fjalori i madh enciklopedik Temperatura, duke shprehur mungesën e nxehtësisë, është e barabartë me 218 ° C. Fjalori i fjalëve të huaja të përfshira në gjuhën ruse. Pavlenkov F., 1907. temperatura zero absolute (fizike) - temperatura më e ulët e mundshme (273,15°C).… … Fjalori i fjalëve të huaja të gjuhës ruse

zero absolute- Temperatura jashtëzakonisht e ulët në të cilën lëvizja termike e molekulave ndalon në shkallën Kelvin, zero absolute (0°K) korrespondon me –273,16±0,01°C; Fjalori i Gjeografisë

Emri, numri i sinonimeve: 15 rrumbullakët zero (8) burrë i vogël (32) skuq i vogël ... Fjalor sinonimish

Temperatura jashtëzakonisht e ulët në të cilën lëvizja termike e molekulave ndalon. Presioni dhe vëllimi i një gazi ideal, sipas ligjit të Boyle-Mariotte, bëhet i barabartë me zero, dhe fillimi i temperaturës absolute në shkallën Kelvin merret si ... ... Fjalor ekologjik

zero absolute- - [A.S. Goldberg. Fjalori anglisht-rusisht i energjisë. 2006] Temat e energjisë në përgjithësi EN zeropoint ... Udhëzues teknik i përkthyesit

Fillimi i referencës absolute të temperaturës. Përkon me 273,16° C. Aktualisht, në laboratorët fizikë është bërë e mundur të merret një temperaturë që tejkalon zeron absolute me vetëm disa të milionat e një shkalle dhe të arrihet ajo, sipas ligjeve... ... Enciklopedia e Collier

zero absolute- absoliutusis nulis statusas T sritis Standartizacija ir metrologija apibrėžtis Termodinaminės temperatūros atskaitos pradžia, esanti 273,16 K žemiau vandens trigubojo taško. Tai 273,16 °C, 459,69 °F me temperaturë 0 K. atitikmenys: anglisht.…… Penkiakalbis aiškinamasis metrologijos terminų žodynas

zero absolute- absoliutusis nulis statusas T sritis chemija apibrėžtis Kelvino skalės nulis (−273,16 °C). atitikmenys: angl. zero absolute rus. zero absolute... Chemijos terminų aiškinamasis žodynas

14. Temperatura absolute dhe kuptimi fizik i saj
Ekuacioni i gjendjes së një gazi ideal (ekuacioni Mendeleev-Clapeyron)

Termi "temperaturë" i referohet shkallës së ngrohjes së trupit.

Ka disa shkallë të temperaturës. Në shkallën absolute (termodinamike), temperatura matet në kelvin (K). Zero në këtë shkallë quhet zero absolute e temperaturës, afërsisht e barabartë me - 273 0 C. Në zero absolute, lëvizja përkthimore e molekulave ndalon.

Temperatura termodinamike T lidhet me temperaturën në shkallën Celsius nga relacioni i mëposhtëm:
T = (t 0 + 273) K
Për një gaz ideal, ekziston një marrëdhënie proporcionale midis temperaturës absolute të gazit dhe energjisë mesatare kinetike të lëvizjes përkthimore të molekulave:
,
ku k është konstanta e Boltzmann-it, k = 1,38 10 – 23 J/C

Kështu, temperatura absolute është një masë e energjisë mesatare kinetike të lëvizjes përkthimore të molekulave. Ky është kuptimi i tij fizik.

Zëvendësimi në ekuacion p = n shprehje për energjinë mesatare kinetike
= kT, marrim

p = n kT = nkT
Nga ekuacioni bazë MKT i një gazi ideal p = nkT me zëvendësimin
,
mund të marrim ekuacionin
, ose A kT
N A k = R- konstante universale e gazit, R = 8,31

Ekuacioni quhet ekuacioni i gjendjes së gazit ideal (ekuacioni Mendeleev-Clapeyron).
^ 15. Ligjet e gazit. Grafikët e izoprocesit.

Procesi izotermik (T = konst) i bindet ligjit Boyle-Mariotte: për një masë të caktuar gazi në një temperaturë konstante, produkti i presionit dhe vëllimit është një vlerë konstante.

, ose , ose

Procesi izobarik (p = konst) i bindet ligjit Gay-Lussac: për një masë të caktuar gazi me presion konstant, raporti i vëllimit të gazit me temperaturën absolute është një vlerë konstante.

Ose, ose

Procesi izokorik (V = konst) i bindet ligjit të Charles: për një masë të caktuar gazi në një vëllim konstant, raporti i presionit të gazit me temperaturën absolute është një vlerë konstante.

Ose ose

Energjia e brendshme e një gazi ideal. Mënyrat për të ndryshuar energjinë e brendshme.

Sasia e nxehtësisë. Puna në termodinamikë

Energjia e brendshme është shuma e energjisë kinetike të lëvizjes kaotike të molekulave dhe energjisë potenciale të bashkëveprimit të tyre.

Meqenëse molekulat e një gazi ideal nuk ndërveprojnë me njëra-tjetrën, energjia e brendshme U e një gazi ideal është e barabartë me shumën e energjive kinetike të molekulave që lëvizin në mënyrë kaotike:
, Ku.
Kështu,

,
Ku .

Për gazin monoatomik i = 3, për i diatomik = 5, për tre (ose më shumë) atomikë i = 6.

Ndryshimi i energjisë së brendshme të një gazi ideal
.
Energjia e brendshme e një gazi ideal është funksion i gjendjes së tij. Energjia e brendshme mund të ndryshohet në dy mënyra:

nga shkëmbimi i nxehtësisë;
duke bërë punë.

Procesi i ndryshimit të energjisë së brendshme të një sistemi pa kryer punë mekanike quhet shkëmbimi i nxehtësisë ose transferimi i nxehtësisë. Ekzistojnë tre lloje të transferimit të nxehtësisë: përçueshmëria, konvekcioni dhe rrezatimi.

^ Sasia e nxehtësisë është një sasi që është një masë sasiore e ndryshimit të energjisë së brendshme të një trupi gjatë procesit të transferimit të nxehtësisë.

Sasia e nxehtësisë e nevojshme për ngrohje (ose e lëshuar nga trupi gjatë ftohjes) përcaktohet nga formula:
ku c është kapaciteti termik specifik i substancës
Puna në termodinamikë

Punë elementare d A = p dV. Në p = konst
^ 16. Statusi i sistemit. Procesi. Ligji i parë (ligji i parë) i termodinamikës
Sistemi i trupave quhet tërësia e trupave në shqyrtim. Një shembull i një sistemi do të ishte një lëng dhe avull në ekuilibër me të. Në veçanti, sistemi mund të përbëhet nga një trup.

Çdo sistem mund të jetë në gjendje të ndryshme, të ndryshme në temperaturë, presion, vëllim, etj. Quhen sasitë që karakterizojnë gjendjen e sistemit parametrat e gjendjes.

Jo gjithmonë ndonjë parametër i sistemit ka një vlerë të caktuar. Nëse, për shembull, temperatura në pika të ndryshme të trupit nuk është e njëjtë, atëherë një vlerë e caktuar e temperaturës nuk mund t'i caktohet trupit. Në këtë rast quhet gjendja e sistemit joekuilibri.

Ekuilibri Gjendja e një sistemi është një gjendje në të cilën të gjithë parametrat e sistemit kanë vlera të caktuara që mbeten konstante në kushte të jashtme konstante për një kohë arbitrare të gjatë.

Procesi quaj kalimin e një sistemi nga një gjendje në tjetrën.

Energjia e brendshme është një funksion i gjendjes së sistemit. Kjo do të thotë se sa herë që një sistem e gjen veten në një gjendje të caktuar, energjia e tij e brendshme merr vlerën e natyrshme në këtë gjendje, pavarësisht nga historia e mëparshme e sistemit. Ndryshimi në energjinë e brendshme të një sistemi gjatë kalimit të tij nga një gjendje në tjetrën (pavarësisht nga rruga përgjatë së cilës ndodh tranzicioni) është i barabartë me ndryshimin në vlerat e energjisë së brendshme në këto gjendje.

Sipas ligjit të parë të termodinamikës sasia e nxehtësisë që i jepet sistemit shkon për të rritur energjinë e brendshme të sistemit dhe për të kryer punë në trupat e jashtëm.

Zbatimi i ligjit të parë të termodinamikës në proceset në gaze. Procesi adiabatik.

Procesi izotermik (T=konst)

Sepse .
Puna me gaz në një proces izotermik
.

Procesi izokorik (V=konst)

Që Prandaj

Procesi izobarik (p=konst)

Procesi adiabatik (Q = 0).

Adiabatik është një proces që ndodh pa shkëmbim nxehtësie me mjedisi.

Ekuacioni adiabatik (ekuacioni Poisson) ka formën .

Sipas ligjit të parë të termodinamikës Prandaj,.

Prandaj, gjatë zgjerimit adiabatik (gazi ftohet).

Prandaj, gjatë ngjeshjes adiabatike (gazi nxehet). Kompresimi adiabatik i ajrit përdoret për të ndezur karburantin në motorët me djegie të brendshme me naftë.
^ 17. Motorët me ngrohje
Një motor ngrohje është një pajisje që konverton energjinë e karburantit të djegur në energji mekanike. Një motor nxehtësie në të cilin pjesët e punës kthehen periodikisht në pozicionin e tyre origjinal quhet një motor termik periodik.

Motorët me nxehtësi përfshijnë:

motorët me avull,
motorët me djegie të brendshme (ICE),
motorët reaktiv,
turbinat me avull dhe gaz,
makinat ftohëse.

Për funksionimin e një motori termik periodik, duhet të plotësohen kushtet e mëposhtme:

prania e një lëngu pune (avulli ose gazi), i cili, duke u ngrohur gjatë djegies dhe zgjerimit të karburantit, është i aftë të punë mekanike;
përdorimi i një procesi rrethor (cikli);
prania e një ngrohës dhe frigorifer.

Ligji i dytë i termodinamikës

Qarku i motorit të nxehtësisë ka formën e treguar në figurë. sasia e nxehtësisë që merr lëngu i punës nga ngrohësi është sasia e nxehtësisë që i jep frigoriferit lëngu i punës.

Është e qartë nga diagrami se një motor ngrohje funksionon vetëm duke transferuar nxehtësinë në një drejtim, domethënë nga trupat më të nxehtë në ato më pak të nxehtë, dhe e gjithë nxehtësia e marrë nga ngrohësi nuk mund të jetë

Shndërrohet në punë mekanike. Ky nuk është një aksident, por rezultat i ligjeve objektive që ekzistojnë në natyrë, të cilat pasqyrohen në ligjin e dytë të termodinamikës. Ligji i dytë i termodinamikës tregon se në cilin drejtim mund të zhvillohen proceset termodinamike dhe ka disa formulime ekuivalente. Konkretisht, formulimi i Kelvinit është: Një proces i tillë periodik është i pamundur, rezultati i vetëm i të cilit është shndërrimi i nxehtësisë së marrë nga ngrohësi në punë ekuivalente me të.

^ Efikasiteti i motorit me ngrohje. Cikli Carnot.

Koeficienti i performancës (efikasiteti) i një motori me nxehtësi është një vlerë e barabartë me raportin e sasisë së nxehtësisë së konvertuar nga motori në punë mekanike me sasinë e nxehtësisë së marrë nga ngrohësi:

^ Efikasiteti i një motori me nxehtësi është gjithmonë më i vogël se uniteti.

Për të përcaktuar vlerën maksimale të mundshme të efikasitetit të një motori me nxehtësi, inxhinieri francez S. Carnot llogariti një cikël ideal të kthyeshëm të përbërë nga dy izoterma dhe dy adiabat. Ai vërtetoi se vlera maksimale e efikasitetit të një motori ideal termik që funksionon pa humbje në një cikël të kthyeshëm
.
Çdo motor me nxehtësi të vërtetë që funksionon me një ngrohës në temperaturë dhe një frigorifer në temperaturë nuk mund të ketë një efikasitet që tejkalon efikasitetin e një motori ideal termik në të njëjtat temperatura.
ELEKTROMAGNETIZMI
^ 1. Elektrifikimi i trupave. Ligji i ruajtjes së ngarkesës elektrike. Ligji i Kulombit
Shumë grimca dhe trupa janë të afta të ndërveprojnë me njëra-tjetrën me forca që, si forcat gravitacionale, janë proporcionale me katrorin e distancës ndërmjet tyre, por janë shumë herë më të mëdha se forcat gravitacionale. Ky lloj ndërveprimi i grimcave quhet elektromagnetik.

^ Rrjedhimisht, ngarkesa elektrike është një masë sasiore e aftësisë së grimcave për ndërveprime elektromagnetike.

Ekzistojnë dy lloje të ngarkesës elektrike, të quajtura në mënyrë konvencionale pozitive dhe negative. Ashtu si ngarkesat sprapsin, dhe ndryshe nga ngarkesat tërheqin.

Është vërtetuar eksperimentalisht se ngarkesa e çdo trupi përbëhet nga një numër i plotë tarifat elementare, d.m.th. ngarkesa elektrike është diskrete. Ngarkesa elementare zakonisht shënohet me shkronjë e. Ngarkesa e të gjitha grimcave elementare (nëse nuk është zero) është e njëjtë në vlerë absolute.
|e| = 1,6·10 -19 C
Çdo ngarkesë më e madhe se një ngarkesë elementare përbëhet nga një numër i plotë ngarkesash elementare
q = ± Ne (N = 1, 2, 3, ...)
Elektrifikimi i trupave vjen gjithmonë në rishpërndarjen e elektroneve. Nëse një trup ka një tepricë të elektroneve, atëherë ai është i ngarkuar negativisht nëse ka mungesë elektronesh, atëherë trupi është i ngarkuar pozitivisht.

^ Në një sistem të izoluar, shuma algjebrike e ngarkesave elektrike mbetet konstante (ligji i ruajtjes së ngarkesës elektrike):
q 1 + q 2 +…+ q N = ∑q i = konst
Ligji që rregullon forcën e ndërveprimit ndërmjet ngarkesave pika stacionare u krijua nga Coulomb (1785)

Ngarkesa pikësore është një trup i ngarkuar, dimensionet e të cilit mund të neglizhohen në krahasim me distancat nga ky trup në trupat e tjerë që mbartin një ngarkesë elektrike.

Sipas ligjit të Kulombit, forca e bashkëveprimit ndërmjet dy ngarkesave pika stacionare në vakum është drejtpërdrejt proporcionale me produktin e modulit të ngarkesës dhe në përpjesëtim të zhdrejtë me katrorin e distancës ndërmjet tyre.

k – koeficienti i proporcionalitetit.

Në SI k =	1
	4pe 0

k = 9 10 9 N m 2 / C 2 ε 0 = 8,85 10 -12 C 2 / N m 2 (ε 0 – konstante elektrike).

^ 2. Fusha elektrike. Tensioni fushë elektrike. Parimi i mbivendosjes së fushave elektrike
Fusha elektrike është një lloj lënde përmes së cilës ndodh ndërveprimi i ngarkesave elektrike.

Karakteristika e forcës së fushës elektrike është forca e fushës elektrike.

Forca e fushës elektrike në një pikë të caktuar është e barabartë me raportin e forcës me të cilën fusha vepron në një ngarkesë testuese të vendosur në një pikë të caktuar të fushës me madhësinë e kësaj ngarkese.
.
Forca e fushës elektrike matet në ose në.

Forca e fushës së një ngarkese pikë.

Sipas parimit të mbivendosjes (mbipozicionit) të fushave, forca e fushës së një sistemi ngarkesash është e barabartë me shumën vektoriale të fuqive të fushës që do të krijohej nga secila prej ngarkesave të sistemit veç e veç.

+ q 1 - q 2

Fushat elektrike mund të paraqiten grafikisht duke përdorur linjat e fushës elektrike.

Vija e intensitetit të fushës elektrike është një vijë tangjenta e së cilës në çdo pikë përkon me drejtimin e vektorit të intensitetit në atë pikë.

^ 3. Puna e forcave të fushës elektrostatike. Potenciali i fushës elektrostatike

F
dr α dl
1 q ´ 2

r 1 r 2

Forca që vepron në një ngarkesë pikë që ndodhet në fushën e një ngarkese tjetër është qendrore. Fusha qendrore e forcave është potenciale. Nëse fusha është potenciale, atëherë puna e bërë për të lëvizur një ngarkesë në këtë fushë nuk varet nga rruga përgjatë së cilës lëviz ngarkesa.a varet nga pozicioni fillestar dhe përfundimtar i ngarkesës Dhe .

Punoni në rrugën elementare

= .
Nga kjo formulë rezulton se forcat që veprojnë në një ngarkesë në fushën e një ngarkese të palëvizshme janë konservatore, sepse puna e bërë për të lëvizur ngarkesën përcaktohet me të vërtetë nga pozicionet fillestare dhe përfundimtare të ngarkesës.

Nga kursi i mekanikës dihet se puna e forcave konservatore në një shteg të mbyllur është e barabartë me zero.

^ Qarkullimi i vektorit të forcës së fushës elektrostatike përgjatë çdo qarku të mbyllur është zero.

Potenciali

Një trup i vendosur në një fushë potenciale të forcave ka energji, për shkak të së cilës puna kryhet nga forcat e fushës
.
Rrjedhimisht, energjia potenciale e një ngarkese në fushën e një ngarkese të palëvizshme
.
Vlera e barabartë me raportin e energjisë potenciale të një ngarkese me madhësinë e kësaj ngarkese quhet potenciali i fushës elektrostatike
.
Potenciali është një karakteristikë energjetike e një fushe elektrike.

Potenciali i fushës elektrike të një ngarkese pikë
.
Potenciali i fushës i krijuar nga një sistem trupash të ngarkuar është i barabartë me shumën algjebrike të potencialeve të krijuara nga çdo ngarkesë veç e veç
.
Një ngarkesë e vendosur në një pikë fushore me potencial ka energji
.
Puna e forcave në terren me një ngarkesë

Sasia quhet tension. Diferenca (tensioni) potencial dhe potencial maten në volt (V).
^ 4. Lidhja ndërmjet fuqisë dhe potencialit të fushës elektrostatike
Puna e kryer nga forcat e fushës elektrike në një ngarkesë përgjatë një segmenti të rrugës
.

Nga ana tjetër, pra.

Nga kjo rrjedh se
. ; ; .

.
Sasia në kllapa quhet gradient potencial.

Rrjedhimisht, forca e fushës elektrike është e barabartë me gradientin potencial të marrë me shenjën e kundërt.

Për një fushë elektrostatike uniforme, në të njëjtën kohë. Prandaj, , .

Për të përshkruar vizualisht fushën elektrike, së bashku me linjat e tensionit, përdoren sipërfaqe me potencial të barabartë (sipërfaqe ekuipotenciale). Linjat e fuqisë së fushës elektrostatike janë pingule (orthogonale) me sipërfaqet ekuipotenciale.
^ 5. Përçuesit në një fushë elektrostatike. Fenomeni i induksionit elektrostatik. Dielektrikët në një fushë elektrostatike
Përçuesit në një fushë elektrostatike. Induksioni elektrostatik.

Përçuesit përfshijnë substanca që kanë grimca të ngarkuara të lira që mund të lëvizin në mënyrë të rregullt në të gjithë vëllimin e trupit nën ndikimin e një fushe elektrike. Ngarkesat e grimcave të tilla quhen falas.

Metalet janë përcjellës, disa komponimet kimike, tretësirat ujore të kripërave, acideve dhe alkaleve, kripërave të shkrira, gazrave të jonizuar.

Le të shqyrtojmë sjelljen e përçuesve metalikë të ngurtë në një fushë elektrike. Në metale, bartësit e ngarkesës së lirë janë elektrone të lira të quajtura elektrone përcjellëse.

+σ E 0 -σ
- +

Nëse futni një përcjellës metalik të pa ngarkuar në një fushë elektrike uniforme, atëherë nën ndikimin e fushës në përcjellës shfaqet një lëvizje e drejtuar e elektroneve të lira në drejtim. drejtim të kundërt vektori i tensionit E O këtë fushë. Elektronet do të grumbullohen në njërën anë të përcjellësit, duke formuar një ngarkesë negative të tepërt atje, dhe mungesa e tyre në anën tjetër të përcjellësit do të çojë në formimin e një ngarkese pozitive të tepërt atje, d.m.th. Do të ketë një ndarje të ngarkesave në përcjellës. Këto ngarkesa të kundërta të pakompensuara shfaqen në përcjellës vetëm nën ndikimin e një fushe elektrike të jashtme, d.m.th. ngarkesa të tilla induktohen (induktohen), dhe në përgjithësi përcjellësi ende mbetet i pa ngarkuar.

Ky lloj elektrifikimi, në të cilin, nën ndikimin e një fushe elektrike të jashtme, ndodh një rishpërndarje e ngarkesave midis pjesëve të një trupi të caktuar quhet induksion elektrostatik.

U shfaq si rezultat i induksionit elektrostatik në pjesët e kundërta të përcjellësit, i pakompensuar ngarkesat elektrike krijojnë fushën e tyre elektrike, intensitetin e saj E Me brenda përcjellësit drejtohet kundër tensionit E O fusha e jashtme në të cilën vendoset përcjellësi. Ndërsa ngarkesat në përcjellës ndahen dhe grumbullohen në pjesë të kundërta të përcjellësit, tensioni E Me fusha e brendshme rritet dhe bëhet e barabartë E O. Kjo çon në tension E fusha që rezulton brenda përcjellësit bëhet zero. Në këtë rast, një ekuilibër ngarkesash ndodh në përcjellës.

E gjithë ngarkesa e pakompensuar në këtë rast ndodhet vetëm në sipërfaqen e jashtme të përcjellësit dhe nuk ka fushë elektrike brenda përcjellësit.

Ky fenomen përdoret për të krijuar mbrojtje elektrostatike, thelbi i së cilës është se për të mbrojtur pajisjet e ndjeshme nga ndikimi i fushave elektrike, ato vendosen në kuti ose rrjeta me tokëzim metalik.

^ Dielektrikët në një fushë elektrostatike.

Dielektrikët përfshijnë substanca në të cilat, në kushte normale (d.m.th., temperatura jo shumë të larta dhe mungesa e fushave të forta elektrike), nuk ka ngarkesa elektrike të lira.

Ndryshe nga përçuesit në dielektrikë, grimcat e ngarkuara nuk janë në gjendje të lëvizin në të gjithë vëllimin e trupit, por mund të lëvizin vetëm distanca të vogla (sipas rendit atomike) në lidhje me pozicionet e tyre konstante. Rrjedhimisht, ngarkesat elektrike në dielektrikë janë të lidhura.

Në varësi të strukturës së molekulave, të gjithë dielektrikët mund të ndahen në tre grupe. Grupi i parë përfshin dielektrikë, molekulat e të cilëve kanë një strukturë asimetrike (ujë, alkoole, nitrobenzen). Për molekula të tilla, qendrat e shpërndarjes së ngarkesave pozitive dhe negative nuk përkojnë. Molekula të tilla mund të konsiderohen si dipole elektrike.

Molekulat që janë dipole elektrike quhen polare. Ata kanë një moment elektrik p = q l edhe në mungesë të një fushe të jashtme.

Grupi i dytë përfshin dielektrikë, molekulat e të cilave janë simetrike (për shembull, parafina,

Temperatura kufizuese në të cilën vëllimi i një gazi ideal bëhet i barabartë me zero merret si temperatura zero absolute.

Le të gjejmë vlerën e zeros absolute në shkallën Celsius.
Barazimi i vëllimit V në formulën (3.1) zero dhe duke marrë parasysh se

Prandaj temperatura zero absolute është

t= –273 °C. 2

Kjo është temperatura ekstreme, më e ulët në natyrë, ajo "shkalla më e madhe ose e fundit e të ftohtit", ekzistencën e së cilës e parashikoi Lomonosov.

Temperaturat më të larta në Tokë - qindra miliona gradë - u arritën gjatë shpërthimeve bombat termonukleare. Edhe temperaturat më të larta janë tipike për rajonet e brendshme të disa yjeve.

2 Vlera më e saktë e zeros absolute: –273,15 °C.

Shkalla Kelvin

Shkencëtari anglez W. Kelvin prezantoi shkallë absolute temperaturat Temperatura zero në shkallën Kelvin korrespondon me zero absolute, dhe njësia e temperaturës në këtë shkallë është e barabartë me një shkallë në shkallën Celsius, kështu që temperatura absolute T lidhet me temperaturën në shkallën Celsius sipas formulës

T = t + 273. (3.2)

Në Fig. 3.2 tregon shkallën absolute dhe shkallën Celsius për krahasim.

Njësia SI e temperaturës absolute quhet Kelvin(shkurtuar si K). Prandaj, një shkallë në shkallën Celsius është e barabartë me një shkallë në shkallën Kelvin:

Kështu, temperatura absolute, sipas përcaktimit të dhënë nga formula (3.2), është një sasi e prejardhur që varet nga temperatura Celsius dhe nga vlera e përcaktuar eksperimentalisht e a.

Lexuesi:Çfarë kuptimi fizik ka temperatura absolute?

Le të shkruajmë shprehjen (3.1) në formë

Duke marrë parasysh se temperatura në shkallën Kelvin është e lidhur me temperaturën në shkallën Celsius nga relacioni T = t + 273, marrim

Ku T 0 = 273 K, ose

Meqenëse kjo lidhje është e vlefshme për temperaturë arbitrare T, atëherë ligji i Gay-Lussac mund të formulohet si më poshtë:

Për një masë të caktuar të gazit në p = const vlen lidhja e mëposhtme:

Detyra 3.1. Në temperaturë T 1 = 300 K vëllim gazi V 1 = 5,0 l. Përcaktoni vëllimin e gazit në të njëjtën presion dhe temperaturë T= 400 K.

STOP! Vendosni vetë: A1, B6, C2.

Problemi 3.2. Gjatë ngrohjes izobarike, vëllimi i ajrit u rrit me 1%. Me sa përqind u rrit temperatura absolute?

= 0,01.

Përgjigju: 1 %.

Le të kujtojmë formulën që rezulton

STOP! Vendosni vetë: A2, A3, B1, B5.

Ligji i Charles

Shkencëtari francez Charles vërtetoi eksperimentalisht se nëse një gaz nxehet në mënyrë që vëllimi i tij të mbetet konstant, presioni i gazit do të rritet. Varësia e presionit nga temperatura ka formën:

r(t) = fq 0 (1 + b t), (3.6)

Ku r(t) – presioni në temperaturë t°C; r 0 – presion në 0 °C; b është koeficienti i temperaturës së presionit, i cili është i njëjtë për të gjithë gazrat: 1/K.

Lexuesi:Çuditërisht, koeficienti i temperaturës së presionit b është saktësisht i barabartë me koeficientin e temperaturës së zgjerimit vëllimor a!

Le të marrim një masë të caktuar gazi me një vëllim V 0 në temperaturë T 0 dhe presioni r 0 . Për herë të parë, duke mbajtur presionin e gazit konstant, e ngrohim atë në një temperaturë T 1. Atëherë gazi do të ketë një vëllim V 1 = V 0 (1 + a t) dhe presioni r 0 .

Herën e dytë, duke mbajtur vëllimin e gazit konstant, e ngrohim atë në të njëjtën temperaturë T 1. Atëherë gazi do të ketë presion r 1 = r 0 (1 + b t) dhe vëllimi V 0 .

Meqenëse në të dyja rastet temperatura e gazit është e njëjtë, ligji Boyle-Mariotte është i vlefshëm:

fq 0 V 1 = fq 1 V 0 Þ r 0 V 0 (1 + a t) = r 0 (1 + b t)V 0 Þ

Þ 1 + a t = 1 + b tÞ a = b.

Pra, nuk është për t'u habitur që a = b, jo!

Le të rishkruajmë ligjin e Charles në formën

Duke marrë parasysh atë T = t°С + 273 °С, T 0 = 273 °C, marrim

Temperatura është një masë sasiore e "ngrohtësisë" së një trupi. Koncepti i temperaturës zë një vend të veçantë midis sasive fizike që përcaktojnë gjendjen e sistemit. Temperatura jo vetëm që karakterizon gjendjen e ekuilibrit termik të një trupi të caktuar. Është gjithashtu parametri që merr të njëjtën vlerë për çdo dy ose më shumë trupa të vendosur në ekuilibri termik me njëri-tjetrin, d.m.th. karakterizon ekuilibrin termik të një sistemi trupash. Kjo do të thotë se nëse dy ose më shumë trupa me temperatura të ndryshme vihen në kontakt, atëherë si rezultat i bashkëveprimit ndërmjet molekulave këta trupa do të marrin të njëjtën vlerë të temperaturës.

Teoria kinetike molekulare bën të mundur sqarimin e kuptimit fizik të temperaturës. Duke krahasuar shprehjet (2.4) dhe (2.7), shohim se ato përkojnë nëse vendosim

(2.9)

Këto marrëdhënie quhen ekuacionet e dyta bazë të teorisë kinetike molekulare të gazeve. Ato tregojnë se temperatura absolute është sasia që përcakton energjinë mesatare kinetike të lëvizjes përkthimore të molekulave; është një masë e energjisë së lëvizjes përkthimore të molekulave, dhe si rrjedhojë e intensitetit të lëvizjes termike të molekulave. Ky është kuptimi kinetik molekular i temperaturës absolute. Siç e shohim, procesi i ngrohjes së një trupi lidhet drejtpërdrejt me një rritje të energjisë mesatare kinetike të grimcave të trupit. Nga (2.9) është e qartë se temperatura absolute është një sasi pozitive: Kuptimi quhet temperaturë zero absolute. Sipas (2.8), në zero absolute lëvizja përkthimore e grimcave duhet të ndalet plotësisht ( ). Duhet të theksohet, megjithatë, se në temperatura të ulëta gazi bëhet i kondensuar. Për rrjedhojë, të gjitha përfundimet e nxjerra në bazë të teorisë kinetike të gazeve humbasin kuptimin e tyre. Dhe në temperaturën zero absolute, lëvizja nuk zhduket. Lëvizja e elektroneve në atome dhe lëvizja e elektroneve të lira në metale ruhen plotësisht edhe në temperaturën zero absolute. Përveç kësaj, edhe në zero absolute, ruhen disa lëvizje vibruese të atomeve brenda molekulave dhe atomeve në nyjet e një rrjete kristalore. Ekzistenca e këtyre lëkundjeve shoqërohet me praninë e energjisë me pikë zero në oshilatorin harmonik kuantik ( ), të cilat mund të konsiderohen dridhjet e mësipërme të atomeve. Kjo energji nuk varet nga temperatura, që do të thotë se nuk zhduket as në . Në temperatura të ulëta, idetë klasike rreth lëvizjes pushojnë së qëndruari të vërteta. Në këtë zonë veprojnë ligjet kuantike, sipas të cilave lëvizja e grimcave nuk ndalet, edhe nëse temperatura e trupit reduktohet në zero absolute. Por shpejtësia e kësaj lëvizjeje nuk varet më nga temperatura dhe kjo lëvizje nuk është termike. Kjo konfirmohet nga parimi i pasigurisë. Nëse grimcat e trupit ishin në qetësi, atëherë pozicionet e tyre (koordinatat x, y, z) dhe impulset (projeksionet e impulsit p x, p y, p z) do të përcaktohej saktësisht etj., dhe kjo bie ndesh me marrëdhëniet e pasigurisë etj. Zero absolute nuk është e arritshme. Më poshtë do të tregohet se temperatura zero absolute nënkupton një gjendje të sistemit në të cilin sistemi është në gjendje me energjinë më të ulët, dhe për rrjedhojë një rënie e mëtejshme e intensitetit të lëvizjes së grimcave të tij për shkak të transferimit të energjisë së tij në trupat përreth nuk është e mundur.

Formula (2.7) mund të shkruhet në formë.

Kjo formulë mund të shërbejë si një përkufizim i konceptit të temperaturës absolute për një gaz monatomik. Temperatura e çdo sistemi tjetër mund të përcaktohet si vlerë e barabartë me temperaturën gaz monoatomik në ekuilibër termik me këtë sistem. Përcaktimi i temperaturës duke përdorur këtë formulë është i saktë deri në temperaturat në të cilat probabiliteti i shfaqjes së gjendjeve të ngacmuara elektronikisht të atomeve të gazit nuk mund të neglizhohet më.

Lidhja (2.8) na lejon të prezantojmë të ashtuquajturën shpejtësinë mesatare katrore të një molekule, duke e përcaktuar atë si

Pastaj marrim

Koncepti i temperaturës absolute mund të futet në mënyrë më strikte në fizikën statistikore, ku mund të konsiderohet si moduli i shpërndarjes statistikore të grimcave sipas energjisë. Vini re gjithashtu se meqenëse temperatura, ashtu si presioni, siç mund të shihet nga formulat (2.7) dhe (2.8), përcaktohet nga energjia mesatare kinetike e një molekule ideale të gazit, atëherë ato përfaqësojnë sasi statistikore dhe, për rrjedhojë, nuk ka kuptim të flasin për temperaturën ose presionin e një ose një numri të vogël molekulash.

Temperatura zero absolute

Temperatura zero absolute(më rrallë - temperatura zero absolute) - kufiri minimal i temperaturës që mund të ketë një trup fizik në Univers. Zero absolute shërben si origjina e një shkalle absolute të temperaturës, siç është shkalla Kelvin. Në vitin 1954, Konferenca e Përgjithshme X mbi Peshat dhe Masat krijoi një shkallë të temperaturës termodinamike me një pikë referimi - pikën e trefishtë të ujit, temperatura e së cilës u mor të ishte 273,16 K (e saktë), që korrespondon me 0,01 °C, në mënyrë që në shkallën Celsius temperatura korrespondon me zero absolute -273,15 °C.

Dukuritë e vërejtura afër zeros absolute

Në temperatura afër zeros absolute, efektet thjesht kuantike mund të vërehen në nivel makroskopik, si p.sh.

Shënime

Letërsia

G. Burmin. Sulmi në zero absolute. - M.: "Letërsia për fëmijë", 1983

Shihni gjithashtu

Fondacioni Wikimedia.

Goering
Kshapanaka

Shihni se çfarë është "Temperatura zero absolute" në fjalorë të tjerë:

TEMPERATURË ABSOLUTE ZERO- pikë referimi termodinamike. temp; ndodhet 273,16 K nën temperaturën e pikës së trefishtë (0,01 ° C) të ujit (273,15 ° C nën zero në shkallën Celsius, (shih SHKALLAT E TEMPERATURËS). Ekzistenca e një shkalle të temperaturës termodinamike dhe A. n. T.… … Enciklopedi fizike

temperatura zero absolute- fillimi i leximit të temperaturës absolute në shkallën termodinamike të temperaturës. Zero absolute ndodhet 273,16ºC nën temperaturën e pikës së trefishtë të ujit, e cila supozohet të jetë 0,01ºC. Temperatura zero absolute është thelbësisht e paarritshme... ... Temperaturat, origjina e temperaturës në shkallën termodinamike të temperaturës (shih SHKALLËN E TEMPERATURËS TERMODINAMIKE). Zero absolute ndodhet 273,16 °C nën temperaturën e pikës së trefishtë (shih PIKA E TRESHTË) e ujit, për të cilën pranohet ... ...

temperatura zero absolute- absoliutusis nulis statusas T sritis Energetika apibrėžtis Termodinaminės temperatūros atskaitos pradžia, esanti 273.16 K žemiau trigubojo vandens taško. Pagal trečiąjį termodinamikos dėsnį, absoliutusis nulis nepasiekiamas. atitikmenys: anglisht.…… Aiškinamasis šiluminės ir branduolinės technikos terminų žodynas

Temperatura zero absolute- Leximi fillestar në shkallën Kelvin është një temperaturë negative prej 273.16 gradë në shkallën Celsius... Fillimet e shkencës moderne natyrore

ZERO ABSOLUTE- temperatura, fillimi i leximit të temperaturës në shkallën termodinamike të temperaturës. Zero absolute ndodhet 273,16°C nën temperaturën e pikës së trefishtë të ujit (0,01°C). Zero absolute është thelbësisht e paarritshme, temperaturat pothuajse janë arritur... ... Temperaturat, origjina e temperaturës në shkallën termodinamike të temperaturës. Zero absolute ndodhet 273,16°C nën temperaturën e pikës së trefishtë të ujit (0,01°C). Zero absolute është thelbësisht e paarritshme, temperaturat pothuajse janë arritur... ...

ZERO ABSOLUTE- temperatura është fillimi i leximit të temperaturës në shkallën termodinamike të temperaturës. Zero absolute ndodhet në 273.16.C nën temperaturën e pikës së trefishtë të ujit, për të cilën vlera është 0.01.C. Zero absolute është thelbësisht e paarritshme (shih... ... Temperaturat janë pika fillestare për temperaturën në shkallën termodinamike të temperaturës. Zero absolute ndodhet në 273.16.C nën temperaturën e pikës së trefishtë të ujit, për të cilën vlera është 0.01.C. Zero absolute është thelbësisht e paarritshme (shih... ...

ZERO ABSOLUTE- temperatura, duke shprehur mungesën e nxehtësisë, është e barabartë me 218 ° C. Fjalori i fjalëve të huaja të përfshira në gjuhën ruse. Pavlenkov F., 1907. temperatura zero absolute (fizike) - temperatura më e ulët e mundshme (273,15°C). Fjalor i madh...... Fjalori i fjalëve të huaja të gjuhës ruse

ZERO ABSOLUTE- temperatura, fillimi i temperaturës në shkallën termodinamike të temperaturës (shih SHKALLËN E TEMPERATURËS TERMODINAMIKE). Zero absolute ndodhet 273,16 °C nën temperaturën e pikës së trefishtë (shih PIKA E TRESHTË) e ujit, për të cilën pranohet ... ... Temperaturat, origjina e temperaturës në shkallën termodinamike të temperaturës (shih SHKALLËN E TEMPERATURËS TERMODINAMIKE). Zero absolute ndodhet 273,16 °C nën temperaturën e pikës së trefishtë (shih PIKA E TRESHTË) e ujit, për të cilën pranohet ... ...

ZERO ABSOLUTE- temperaturë jashtëzakonisht e ulët në të cilën lëvizja termike e molekulave ndalon. Presioni dhe vëllimi i një gazi ideal, sipas ligjit të Boyle-Mariotte, bëhet i barabartë me zero, dhe fillimi i temperaturës absolute në shkallën Kelvin merret si ... ... Fjalor ekologjik

ZERO ABSOLUTE- fillimi i numërimit absolut të temperaturës. Përkon me 273,16° C. Aktualisht, në laboratorët fizikë është bërë e mundur të merret një temperaturë që tejkalon zeron absolute me vetëm disa të milionat e një shkalle dhe të arrihet ajo, sipas ligjeve... ... Enciklopedia e Collier