Молекулярная физика. Курс физики, часть 1. Морозов В.Г - 12 стр.

UptoLike

ВУЗ: 

МИРЭА | Москва

Составители: 

Рубрика: 

a
a
T
T = f(a).
f(a)
T a
a V
p m p
V m
A
A
a
T
A
f(a)
a
Ýòî ñâîéñòâî òåïëîâîãî ðàâíîâåñèÿ è ëåæèò â îñíîâå îïåðàöèîííîãî îïðåäåëåíèÿ
òåìïåðàòóðû.
   Íàçîâåì òåðìîìåòðîì ìàêðîñêîïè÷åñêóþ ñèñòåìó, îáëàäàþùóþ ñëåäóþùèìè
ñâîéñòâàìè:
   à) Òåðìîìåòð áûñòðî ïðèõîäèò â òåïëîâîå ðàâíîâåñèå ñ äðóãèìè ìàêðîñêîïè÷å-
ñêèìè ñèñòåìàìè;
   á) Òåðìîìåòð íàñòîëüêî ìàë, ÷òî ïðè òåïëîâîì êîíòàêòå ñ äðóãîé ñèñòåìîé, îí
íå èçìåíÿåò åå ìàêðîñêîïè÷åñêîãî ñîñòîÿíèÿ;
   â) Ïðè òåïëîâîì êîíòàêòå ó òåðìîìåòðà ìîæåò èçìåíÿòüñÿ òîëüêî îäèí âíóò-
ðåííèé ïàðàìåòð a, êîòîðûé íàçûâàåòñÿ òåðìîìåòðè÷åñêèì ïàðàìåòðîì10 ;
   ã) ïðè ïîëó÷åíèè ýíåðãèè â òåïëîâîì êîíòàêòå òåðìîìåòðè÷åñêèé ïàðàìåòð a
ìîíîòîííî ðàñòåò11 .
   Êàê ÿñíî èç ïåðå÷èñëåííûõ òðåáîâàíèé ê òåðìîìåòðó, ýòî ïîíÿòèå  èäåàëèçà-
öèÿ ðåàëüíûõ ñèñòåì, èñïîëüçóåìûõ íà ïðàêòèêå â êà÷åñòâå òåðìîìåòðîâ.
   Òåïåðü ìîæíî äàòü äîñòàòî÷íî îáùåå îïåðàöèîííîå îïðåäåëåíèå òåìïåðàòóðû,
èçìåðÿåìîé ñ ïîìîùüþ òåðìîìåòðà: òåìïåðàòóðîé T íàçûâàåòñÿ ëþáàÿ ìîíî-
òîííàÿ ôóíêöèÿ òåðìîìåòðè÷åñêîãî ïàðàìåòðà
                                   T = f (a).                            (1.18)

Âèä ôóíêöèè f (a) îïðåäåëÿåòñÿ âûáîðîì øêàëû òåìïåðàòóð.  ÷àñòíîñòè, ìîæ-
íî âûáðàòü øêàëó òàê, ÷òîáû T áûëà ïðîïîðöèîíàëüíà a. Øêàëà Êåëüâèíà ïîñòðî-
åíà èìåííî òàêèì ñïîñîáîì. Â íåé ðîëü ïàðàìåòðà a èãðàåò îáúåì V èäåàëüíîãî
ãàçà ïðè ôèêñèðîâàííûõ çíà÷åíèÿõ äàâëåíèÿ p è ìàññû ãàçà m (èëè äàâëåíèå p ïðè
ôèêñèðîâàííûõ V è m).
   Ïðîöåññ èçìåðåíèÿ òåìïåðàòóðû íåêîòîðîé ðàâíîâåñíîé ñèñòåìû A ìîæíî ïðåä-
ñòàâèòü òàê. Òåðìîìåòð ââîäèòñÿ â òåïëîâîé êîíòàêò ñ A è èçìåðÿåòñÿ çíà÷åíèå
òåðìîìåòðè÷åñêîãî ïàðàìåòðà a. Çàòåì ïî ñîîòíîøåíèþ (1.18) îïðåäåëÿåòñÿ òåì-
ïåðàòóðà ñèñòåìû TA . Íà ïðàêòèêå îáû÷íî íå íóæíî âû÷èñëÿòü òåìïåðàòóðó; âèä
ôóíêöèè f (a) çàäàåòñÿ äåëåíèÿìè íà òåðìîìåòðå.
   Ìû ïîêà îãðàíè÷èìñÿ ïðèâåäåííûì âûøå îïðåäåëåíèåì òåìïåðàòóðû.  äàëü-
íåéøåì ìû óâèäèì, ÷òî çàêîíû òåðìîäèíàìèêè ïîçâîëÿþò äàòü è äðóãîå îïðå-
äåëåíèå òåìïåðàòóðû áåç ââåäåíèÿ òåðìîìåòðà. Âàæíî ïîä÷åðêíóòü ñëåäóþùèå
ìîìåíòû:
      1. Òåìïåðàòóðà ÿâëÿåòñÿ ìàêðîñêîïè÷åñêèì ïàðàìåòðîì , îïðåäåëåííûì,
ñòðîãî ãîâîðÿ, òîëüêî äëÿ ðàâíîâåñíûõ ñèñòåì.
      2. Ðàâåíñòâî òåìïåðàòóð äâóõ ñèñòåì ïîêàçûâàåò, ÷òî ýòè ñèñòåìû íàõîäÿòñÿ
â òåïëîâîì ðàâíîâåñèè äðóã ñ äðóãîì.
      3. Ìåæäó ñèñòåìàìè ñ ðàçëè÷íûìè òåìïåðàòóðàìè ïðè òåïëîâîì êîíòàêòå
âîçíèêàåò îáìåí ýíåðãèåé, êîòîðûé ïðîäîëæàåòñÿ äî òåõ ïîð, ïîêà òåìïåðàòóðû
 10 Îáû÷íî  ðîëü òåðìîìåòðè÷åñêîãî ïàðàìåòðà èãðàåò îáúåì (íàïðèìåð, îáúåì
ñòîëáèêà ðòóòè â ìåäèöèíñêîì òåðìîìåòðå), îäíàêî ýòî íå îáÿçàòåëüíî. Â òàê íà-
çûâàåìîé òåðìîïàðå, ñëóæàùåé äëÿ òî÷íûõ èçìåðåíèé òåìïåðàòóðû, òåðìîìåòðè-
÷åñêèì ïàðàìåòðîì ÿâëÿåòñÿ ýëåêòðè÷åñêèé òîê (èëè ýëåêòðè÷åñêîå íàïðÿæåíèå).
  11 Â ïðèíöèïå, ïàðàìåòð a ìîæåò è ìîíîòîííî óìåíüøàòüñÿ, íî â ñîâðåìåííûõ

òåðìîìåòðàõ ýòà âîçìîæíîñòü íå èñïîëüçóåòñÿ.

                                      11

Страницы