Абсолютна температура - є таке поняття
Ми всі знаємо, що оточуючі нас тіла бувають гарячими або холодними. Стакан, в який налитий окріп, гарячий, але той же стакан, коли він порожній, - холодний. Ми відчуваємо холод або тепло рукою, коли торкаємося до склянки. А що саме ми відчуваємо? Для розуміння цього вченими було введено таке поняття, як температура.
Спочатку, коли ще не була створена молекулярно-кінетична теорія, вчені вважали, що за температуру відповідає спеціальну речовину - теплород. Саме він точніше, його кількість, визначає, гарячим або холодним буде тіло. Це схоже на оцінку того, наскільки «міцної» вийшла суміш речовини і теплорода. Виходячи з цієї аналогії, фортеця спиртних напоїв і температура вимірюються в одних і тих же одиницях - градусах.
Зараз температура вважається заходом кінетичної енергії молекул і служить, зокрема, мірою ступеня нагріву тіл. Для її оцінки вчені використовують енергетичні одиниці: в системі одиниць СІ це буде джоуль. Але вимірювати температуру почали задовго до появи енергетичної теорії. Як уже згадувалося, у повсякденній діяльності використовується спеціальна одиниця вимірювання - градус.
Практикують декілька різних підходів до виміру температури. Для кожного з них існує своя шкала температури для встановлення одиниці градуса. Вони називаються по іменах учених, що запропонували спосіб визначення - шкала Фаренгейта, Реомюра, Цельсія. Принцип полягає в тому, що беруть якийсь діапазон температур і ділять його на певне число. Так, за системою Цельсія 0 градусів дорівнює температури замерзання води, а 100 градусів - температурі її кипіння. Даний діапазон ділять на 100 і отримують значення 1 градуса.
У кожній системі для встановлення значення в один градус використовуються свої опорні точки, при цьому у одного і того ж тіла в кожній з них буде своя температура. Правда, її значення можна переводити з однієї шкали в іншу. Але вчені ввели нове поняття - абсолютна температура. Воно знову-таки пов`язано з розумінням температури як заходи енергії теплового руху молекул.
Відео: Температура. Молекулярна фізика - bezbotvy
З даного підходу слід, що абсолютна температура - це та, яка відраховується від абсолютного нуля, що представляє собою значення температури, при якому повністю відсутня тепловий рух, а внутрішня енергія тіла мінімальна. Такий спосіб її оцінки проводиться по так званою шкалою Кельвіна, за початок відліку в якій беруть температуру абсолютного нуля, рівну мінус 273,15 градусів за Цельсієм.
Таким чином, абсолютна температура в повсякденному розумінні нічим не відрізняється від звичайної - у неї просто інша точка початкового відліку. Звичайно, ніхто не скаже, що на вулиці плюс 296,15 градусів Кельвіна, коли там плюс 23 градуси за Цельсієм, хоча обидві цифри будуть справедливі. У температури за шкалою Кельвіна - зовсім інше застосування, не пов`язане з життєвими ситуаціями.
Виходить, що абсолютна температура або температура за шкалою Кельвіна - це інструмент, яким користуються в основному вчені. Застосовують його при розгляді самих різних теоретичних і практичних питань, пов`язаних із дослідженнями властивостей, можливостей і явищ, що відбуваються в навколишньому світі. Звичайних людей, які не мають відношення до науки, більше повинна цікавити можливість практичного використання такого поняття, як абсолютна температура.
Вступ визначення абсолютного нуля призводить до багатьох цікавих явищ. Наприклад, при спробах його досягнення виникає таке явище як надпровідність. Теоретично, якщо провідник електричного струму охолодити до нуля градусів Кельвіна (0 ° К), тепловий рух в обсязі речовини припиниться, електричний опір провідника буде прагнути до нуля, і втрати струму будуть мінімальні. Однак вважається, що на практиці абсолютний нуль температур недосяжний, хоча в лабораторних умовах вдалося наблизитися до даного значення максимально близько.
Відео: Термодинаміка | обчислюємо абсолютну температуру і ентропію | 2
Не менш цікавим є таке явище як надтекучість. Якщо абсолютна температура газу починає знижуватися, то при деякому її значенні, для кожного газу своєму, відбувається перехід газу в рідину. Коли гелій перетворюється в рідину, він набуває здатності проникати крізь дрібні капіляри. Для використання в повсякденному житті подібні явища поки не застосовуються, але дозволяють зрозуміти багато питань квантової механіки і фундаментальною науки.
Таке поняття, як абсолютна температура, використовується в теоретичних дослідженнях і практичних експериментах з вивчення навколишнього світу. Крім нього, в статті розглянуто саме поняття температури з точки зору молекулярно-кінетичної теорії.
