Тема урока абсолютная температура. Абсолютный нуль. Термодинамическая шкала

Содержание

Слайд 2

Что такое температура? Температура – величина, характеризующая степень нагретости тела. (1часть определения температуры).

Что такое температура?

Температура – величина, характеризующая степень нагретости тела. (1часть определения

температуры).
Слайд 3

Что такое самая глубокая степень холода?

Что такое самая глубокая степень холода?

Слайд 4

Чему равна минимальная температура в природе?

Чему равна минимальная температура в природе?

Слайд 5

Как измеряется температура? Так в старину на Руси записывали информацию о погоде.

Как измеряется температура?

Так в старину на Руси записывали информацию о погоде.

Слайд 6

Прибор для измерения температуры – термометр. Постоянные точки первых жидкостных термометров

Прибор для измерения температуры – термометр.

Постоянные точки первых жидкостных термометров намечались

произвольно – по наивысшей жаре и наибольшему холоду в данной местности, поэтому измерение температуры было весьма приблизительным.
Слайд 7

Современные термометры:

Современные термометры:

Слайд 8

Слайд 9

Слайд 10

Слайд 11

Слайд 12

Слайд 13

Слайд 14

Какие самые распространённые термометры? Жидкостные . На чём основано измерение температуры

Какие самые распространённые термометры?
Жидкостные .
На чём основано измерение температуры такими термометрами?
На

зависимости объёма жидкости от температуры.

Какая шкала используется в термометрах?

Слайд 15

В качестве опорных точек были выбраны температура таяния льда и температура


В качестве опорных точек были выбраны температура таяния льда и температура

человеческой крови. Этот температурный интервал был разделен на 64 части.

Жидкостные термометры

Шкала Фаренгейта
(1714 г.)

Слайд 16

Шкала Фаренгейта. (1714 г.) F 212 0 0 0 Температура человеческой

Шкала Фаренгейта. (1714 г.)

F

212 0

0 0

Температура человеческой крови.

Температура таяния льда.

64 0

32

0

32 0

Наиболее низкая из известных температур в то время, получавшаяся при смешивании нашатыря и смеси вода-лед.

Температура кипения воды.

96 0

32 0

180 0

Слайд 17

Шкала Фаренгейта сегодня используется в англоязычных странах.

Шкала Фаренгейта сегодня используется в англоязычных странах.

Слайд 18

Шкала Реомюра. Введена в 1730 г. В качестве опорных точек выбраны


Шкала Реомюра.
Введена в 1730 г.
В качестве опорных точек выбраны

температура таяния льда и температура кипения воды.
Точке таяния льда присвоено значение 0°R.

Свой термометр он наполнил смесью спирт-вода, которая между двумя опорными точками расширялась на 8%.
За 1°R он принял температуру, соответствующую расширению жидкости на 1 промилле (тысячная доля), поэтому температура кипения воды получила значение 80°R.

Слайд 19

Шкала Цельсия (1742 г). Он предложил разделить интервал между точками таяния

Шкала Цельсия (1742 г).
Он предложил разделить интервал между точками таяния

льда и кипения воды на 100 градусов.

Первоначально Цельсий придал точке таяния льда значение 100°C, а точке кипения воды - 0°C.
Используемое в наше время обратное обозначение было введено позднее Штpемеpом.

Слайд 20

100 0С 0 0С 0С R 80 0 0 0 F


100 0С

0 0С


R

80 0

0 0

F

212 0

32 0

Q

Реперные точки

Слайд 21

Начнем эксперимент. Когда начинаем измерять температуру воды? Столбик термометра должен остановиться.

Начнем эксперимент.

Когда начинаем измерять температуру воды?
Столбик термометра должен остановиться.
Когда это произойдёт?
После

того, как наступит тепловое равновесие тел при контакте.
Чью температуру показывает термометр?
Свою собственную, но такую же температуру в тепловом равновесии с ним имеет и вода.

Температура – главная характеристика состояния теплового равновесия, для всех тел в тепловом равновесии она одинакова.
(2 часть определения температуры).
Разность температур тел указывает направление теплообмена: энергия от более нагретого тела передаётся к менее нагретому телу, пока не уравняются их температуры и не наступит тепловое равновесие.

Слайд 22

Чем горячее тело отличается от холодного? Каков физический смысл температуры? Был проведён эксперимент:

Чем горячее тело отличается от холодного?
Каков физический смысл температуры?

Был проведён эксперимент:

Слайд 23

Средняя кинетическая энергия – энергетическая температура, основная характеристика теплового движения молекул.

Средняя кинетическая энергия – энергетическая температура, основная характеристика теплового движения молекул.

Температура

– величина, характеризующая тепловое движение молекул: чем быстрее движутся молекулы, тем выше температура тела. (3 часть определения температуры).

Тепло в теле создаётся беспорядочным движением молекул.
Понятия температуры для одной молекулы не существует.

Слайд 24

1.Как устанавливается шкала Цельсия? 2.Как обозначается температура по шкале Цельсия? 3.Что

1.Как устанавливается шкала Цельсия?
2.Как обозначается температура по шкале Цельсия?
3.Что принято за

единицу измерения температуры по этой шкале?

Итак, на практике для измерения температуры используется шкала Цельсия.

1. В основе шкалы Цельсия опорные точки:
0˚С – температура таяния льда при нормальном атмосферном давлении;
100˚С – температура кипения воды при нормальном атмосферном давлении.

Выбор нуля по шкале Цельсия условный.
Показания термометров с этой шкалой зависят от выбора термометрического тела (вещества).

Слайд 25

100 0С 0 0С 0 0 25,6 0 Опустили термометры в

100 0С

0 0С

0 0

25,6 0

Опустили термометры в ведро с теплой водой.

Температура


таяния льда

Ртуть

0 0

0 0

100 0С

100 0С

100 0С

Чистая вода

Спирт

Глицерин

50 0

49 0

0 0

47,6 0

0 0

Температура
кипения воды.

Слайд 26

100 0С 0 0С 0С Дж 5,14·10-21 3,76·10-21 В науке используется

100 0С

0 0С


Дж

5,14·10-21

3,76·10-21

В науке используется газовые термометры и термодинамическая шкала (шкала

абсолютных температур), при установлении которой учитывается физический смысл температуры.

Не привычно измерять температуру в Дж,

Неудобно

Давно принято выражать температуру в градусах.

Слайд 27

Абсолютная температура. Шкала Кельвина. Была введена абсолютная температура, которую связали с

Абсолютная температура. Шкала Кельвина.

Была введена абсолютная температура, которую связали с энергетической

температурой:

За единицу температуры по шкале Кельвина принимается 1К.

Постоянная Больцмана связывает температуру в энергетических единицах с температурой в кельвинах.

Абсолютный нуль
(ноль по шкале Кельвина).

Согласно формуле

1

не может быть отрицательной.

Шкала Кельвина – шкала положительных температур.

Абсолютный нуль – это самая низкая температура в природе, «наибольшая или последняя степень холода», существование которой предсказывал Ломоносов.

Слайд 28

Физический смысл абсолютного нуля. Как создаётся давление газа на стенки сосуда?

Физический смысл абсолютного нуля.

Как создаётся давление газа на стенки сосуда?
Что означает

«давление газа равно нулю»?

Абсолютный нуль – предельная минимальная температура, при которой должно прекращаться тепловое движение молекул.

Абсолютный нуль не достижим.

Почему?

Найдём, какой температуре по шкале Цельсия соответствует абсолютный нуль.

Слайд 29

Связь шкалы Кельвина со шкалой Цельсия. шаг обеих шкал одинаков 0˚С

Связь шкалы Кельвина со шкалой Цельсия.

шаг обеих шкал одинаков
0˚С соответствует приблизительно

273 К


К

0 0С

273К

100 0С

373К

0 К

-273˚С

Какая самая низкая, недостижимая температура по шкале Цельсия ?

Слайд 30

Томсон Уильям, лорд Кельвин: физик, ученый, мыслитель (1824-1907) Родился в Белфасте,

Томсон Уильям, лорд Кельвин:
физик, ученый, мыслитель
(1824-1907)

Родился в Белфасте, столице

Северной Ирландии.

Является автором многих теоретических работ по физике.
Изучал явления электрического тока, динамической геологии.
Его работы помогли решить многие задачи электростатики и термодинамики (в частности, ему принадлежат две формулировки второго принципа термодинамики).
Вместе с Джеймсом Джоулем Кельвин проводил опыты над охлаждением газов.
В 1850-х годах интересовался вопросами телеграфии и помог организовать телеграфическую связь через Атлантический океан.
Изобрел или усовершенствовал многие технические инструменты: лот и компас, зеркальный гальванометр, сифон-рекордер, электрометры, «ампер-весы».
Его имя получила абсолютная термодинамическая температурная шкала.

Слайд 31

Абсолютная температура – мера средней кинетической энергии теплового движения молекул. (4

Абсолютная температура – мера средней кинетической энергии теплового движения молекул.
(4 часть

определения температуры).

Зависимость давления газа от концентрации его молекул и температуры.