Ni nini hali ya joto? Joto Units - digrii. joto la mvuke na gesi

Kila mtu anakabiliwa kila siku hali ya joto dhana. mrefu imekuwa imara katika maisha yetu ya kila siku: sisi joto katika bidhaa microwave au kuandaa chakula katika tanuri, sisi ni nia ya hali ya hewa katika barabara au kujua kama maji baridi katika mto - hii yote ni karibu kuhusiana na dhana hii. Na nini ni joto, ambayo ina maana parameter kimwili, nini kipimo? On maswali haya na mengine ya kujibu katika makala hii.

wingi kimwili

Hebu kuangalia nini joto kutoka hatua ya mtazamo wa mfumo wa pekee katika thermodynamic msawazo. mrefu linatokana na Kilatini na maana yake ni "kuchanganya sahihi", "kawaida", "uwiano". Thamani hii ni sifa ya hali ya thermodynamic msawazo wa mfumo macroscopic. Iwapo mfumo wametengwa ni nje ya usawa, na kifungu cha muda unafanyika uhamisho wa nishati kutoka kitu moto hadi chini moto. Matokeo yake ni mfungamano (mabadiliko) joto katika mfumo. Hii ni ya kwanza kudai (zero kuanza) thermodynamics.

joto huamua usambazaji wa chembe Composite kulingana na viwango vya nishati ya mfumo na velocities, kiwango cha ionization wa dutu, msawazo tabia za sumakuumeme mionzi miili msongamano kamili Wingi wa mionzi. Kwa hiyo kwa mfumo ambao ni katika thermodynamic msawazo, vigezo hivi ni sawa, basi wao ni kuitwa mfumo joto.

plasma

Zaidi ya hayo msawazo miili, kuna mifumo ambayo hali ni sifa ya maadili kadhaa joto si sawa. Mfano mzuri ni plasma. Lina elektroni (mwanga kushtakiwa chembe) na ions (nzito kushtakiwa chembe). Wakati migongano kutokea haraka nishati uhamisho kutoka elektroni kwa elektroni na ion kwa ion. Lakini kati ya mambo tofauti nyingi hufanyika mpito polepole. Plasma inaweza kuwa katika hali ambayo elektroni na ions tofauti karibu na msawazo. Katika hali hii, kila mtu binafsi joto inaweza kuchukua fomu ya chembe. Hata hivyo, kati ya vigezo hizi kuwa tofauti.

sumaku

Miili ambayo chembe na wakati sumaku, nishati ya uhamisho kwa kawaida hutokea polepole kwenye magnetic digrii translational ya uhuru ambayo ni kuhusishwa na uwezekano wa kubadilisha maelekezo ya moment. Ni zinageuka kuwa kuna nchi ambazo mwili ina joto kwamba haina sanjari na parameter kinetic. Ni sambamba na harakati mbele chembe ya msingi. Magnetic joto huamua sehemu ya nishati ya ndani. Ni inaweza kuwa ama nzuri au mbaya. Wakati wa nishati flare utahamishwa kutoka chembe na thamani kubwa zaidi kwa chembe na thamani ya chini ya joto katika kesi kama ni chanya au hasi. Katika mchakato huu hali mbaya kati yake katika mwelekeo kinyume - joto hasi ni "juu" ya chanya.

Na kwa nini ni muhimu?

PARADOX liko katika ukweli kwamba mtu wa mitaani kushikilia mchakato kipimo nyumbani na katika sekta, hata haja ya kujua nini hali ya joto ni. Kwa hiyo inatosha kuelewa kuwa ni kiwango cha joto kitu au mazingira, hasa tangu sheria hizi sisi ni ukoo na kutoka utotoni. Kwa kweli, wengi wa vifaa vitendo vya kupima na kigezo hiki kwa kweli hatua mali mbalimbali za dutu kwamba kubadilisha kiwango cha joto au baridi. Kwa mfano, shinikizo, upinzani umeme, kiasi t. D. dalili zaidi ni mwenyewe au moja kwa moja kutafsiriwa kwa thamani ya taka.

Kwa hiyo, kwa kuamua joto, hakuna haja ya kujifunza fizikia. Kwa mujibu wa kanuni hii anaishi wengi ya wakazi wa dunia yetu. Kama TV kazi, siyo muhimu kuelewa michakato ya mpito ya vifaa semiconductor, kujifunza asili ya umeme katika vituo au inakwenda satellite sahani ishara. Watu wamezoea kwamba kuna ni wataalam katika kila eneo, ambayo itakuwa na uwezo wa kurekebisha au Debug mfumo. Babbitt hakutaka mnachuja ubongo wako, kwa sababu ambapo bora ya kuangalia sabuni opera au mpira wa miguu juu ya "sanduku", wakati sipping bia baridi.

Na mimi unataka kujua

Lakini kuna watu, mara nyingi ni wanafunzi ambao ni aidha katika kiwango cha udadisi wao au nje ya umuhimu na utafiti wa fizikia na kuamua nini joto ilivyo. Matokeo yake, katika kutafuta yao, wao kuanguka katika maze ya Thermodynamics na masomo ni sifuri, sheria ya kwanza na ya pili. Aidha, akili ya kuuliza ingekuwa kuelewa Carnot mzunguko na entropy. Na mwisho wa safari yake yeye hakika inatambua kuwa uamuzi wa joto kama kigezo kubadilishwa mfumo mafuta ambayo haina hutegemea aina ya dutu kazi, haina kuongeza uwazi kwa maana ya dhana hii. Hata sehemu inayoonekana itachukuliwa na mfumo wa kimataifa wa vitengo (SI) baadhi digrii.

joto la nishati Kinetic

Zaidi "dhahiri" ni mbinu, iitwayo nadharia Masi-kinetic. Kutoka uwakilishi hii ni sumu ili kwamba joto kuonekana kama aina ya nishati. Kwa mfano, kinetic nishati ya molekuli na atomi, kigezo wastani katika idadi kubwa ya chembe nasibu kusonga ni kipimo ya nini inaitwa joto la mwili. Hivyo, moto chembe mfumo hoja kwa kasi zaidi kuliko baridi.

Kwa kuwa muda huu inahusiana kwa karibu na nishati kinetic wastani wa kundi chembe, itakuwa ni ya asili kabisa kama kitengo joto kutumika Joule. Hata hivyo, hii haina kutokea, ni kwa sababu nishati ya mwendo mafuta ya chembe ya msingi ni ndogo sana katika uhusiano wa Joule. Kwa hiyo, ni hazifai kwa matumizi. Thermal mwendo ni kipimo katika vitengo ya joules kupatikana kwa njia ya pekee ya sababu kubadilika.

joto Units

Hadi sasa, vitengo tatu kuu kutumiwa kuonyesha parameter hii. Katika nchi yetu, hali ya joto ni kawaida kuamua katika nyuzi. msingi wa kitengo hiki ni maji solidifying uhakika - thamani kamili ya. Ni hatua ya kumbukumbu. Hiyo ni, maji ya joto ambayo barafu inaanza kuunda, ni sifuri. Katika hali hii, maji hutumika kama kigezo mfano. Thamani hii default ilipitishwa kwa urahisi. Thamani ya pili ni joto kamili ya mvuke, yaani wakati maji hupita kutoka hali ya kioevu na gesi.

vitengo zifuatazo ni digrii Kelvin. Asili ya mfumo huu ni inachukuliwa kuwa hatua ya sifuri kabisa. Hivyo, digrii moja Kelvin sawa moja shahada Celsius. Tofauti ni mwanzo tu wa kumbukumbu. Tunaona kwamba zero Kelvin ni sawa na 273.16 digrii bala Celsius. Mwaka 1954 Baraza Kuu juu ya mizani na vipimo iliamuliwa kuchukua nafasi ya neno "shahada Kelvin" kwa ajili ya kitengo joto katika "kelvin".

tatu ya kawaida ya kitengo cha kipimo ni digrii fahrenheit. Hadi 1960, walikuwa sana kutumika katika nchi zote zinazozungumza Kiingereza. Hata hivyo, leo katika nyumba ya Marekani kwa kutumia mada hii. mfumo kimsingi tofauti na ilivyoelezwa hapo juu. Kwa asili iliyopitishwa kufungia joto ya chumvi mchanganyiko wa amonia na maji kwa uwiano 1: 1: 1. Hivyo, Fahrenheit uhakika kufungia ya maji ni sawa na digrii plus 32 na kuchemsha - pamoja digrii 212. Katika mfumo huu, digrii moja tofauti ni sawa na 1/180 ya joto haya. Hivyo, mbalimbali 0-100 digrii Fahrenheit katika mbalimbali kutoka -18 kwa +38 Celsius.

sifuri kabisa

Hebu kuona nini parameter hii. sifuri kabisa thamani kuitwa kikomo joto ambayo bora gesi shinikizo kutoweka katika kiasi imara. Hii ni thamani ya chini katika asili. Kama ilivyotabiriwa na Mikhail Lomonosov, "ni mkubwa au shahada ya mwisho ya baridi." Ni kutokana na hili kemikali sheria Avogadro ya: kiasi sawa cha gesi chini ya hali ya joto sawa na shinikizo ina idadi sawa ya molekuli. Nini ifuatavyo kutokana na hilo? Kuna hali ya joto chini ya gesi ambayo shinikizo au kiasi kutoweka. Thamani hii inalingana na sifuri kabisa Kelvin, au digrii 273 Celsius.

chache mambo ya kuvutia kuhusu mfumo wa jua

joto katika uso wa jua fika digrii 5700 Kelvin, na kituo cha msingi - milioni 15 Kelvins. sayari ya mfumo wa jua tofauti na kila mmoja katika suala la joto. Hivyo, joto la msingi dunia yetu ni sawa kama juu ya uso wa jua. sayari hottest Jupiter kuzingatiwa. Joto katika kituo cha msingi wake wa mara tano juu kuliko katika uso wa jua. Na hapa ni thamani ya chini kumbukumbu juu ya uso wa mwezi - ni nyuzi 30 tu Kelvin. Thamani hii ni hata chini ya uso wa Pluto.

Ukweli kuhusu dunia

1. thamani ya juu ya joto imerekodiwa mtu huyo alikuwa bilioni 4 nyuzi. Thamani hii ni mara 250 zaidi ya joto la jua kiini. Rekodi mikononi New York Brookhaven asili maabara katika Collider ion, ambaye urefu ni kuhusu 4 kilomita.

2. joto la dunia ni daima kamilifu na starehe. Kwa mfano, katika Verhnoyanske Yakutia joto katika majira ya baridi matone kwa minus nyuzi 45 Celsius. Na hapa katika mji wa Ethiopia wa Dallol kubadili hali hiyo. Kuna wastani wa joto la nyuzi pamoja 34.

3. masharti ya uliokithiri katika ambayo watu kufanya kazi, kumbukumbu katika migodi ya dhahabu nchini Afrika Kusini. Wachimbaji kazi katika kina cha kilomita tatu katika joto la nyuzi 65 Celsius.