Термометрическое вещество

Примерно в то же время французский ученый Амонтон разработал газовый термометр постоянного объема. В качестве термометрического вещества он использовал воздух и нашел, что отношение самого большого летнего тепла к самому большому зимнему холоду в Париже составляет приблизительно б 5. Затем он пошел далее и заключил, что самая низкая возможная температура должна соответствовать нулевому давлению газа. Это можно считать первым шагом на пути изучения понятия температуры. Согласно Амонтону, мы можем определять температуру как величину, просто пропорциональную давлению газа, и таким образом для создания шкалы необходима лишь одна фиксированная точка. Несмотря на более раннюю работу Бойля и Мариотта, эта идея не была поддержана, по-видимому, по весьма веской причине — газовый термометр представлял собой слишком сложный прибор. Тогда не сумели понять, что созданная таким образом шкала содержит гораздо больший физический смысл, чем шкала Фаренгейта. [c.32]

Свойства гелия, который используется в качестве термометрического вещества, слабо отличаются от свойств идеального газа, и коэффициентом А2(Т) можно пренебречь всюду, кроме области очень низких температур, поэтому акустические изотермы обычно выглядят как прямые линии с наклоном, который зависит главным образом от В(Т) и его первой производной. В п. 3.2.1 было показано, что зависимость В(Т) выражается полиномом по степеням Т, согласно уравнению (3.18), и соответственно зависимость А1(Т) также может быть выражена в виде полинома согласно уравнению (3.20). [c.101]

Измерение температуры тела с помощью различных газовых и жидкостных термометров будет зависеть от индивидуальных свойств термометрических веществ вследствие неодинаковой зависимости коэффициента расширения различных жидкостей и газов от температуры. Из этого следует, что всякое измерение температуры тела при помощи термометров не дает возможности определить температуру, не зависящую от индивидуальных свойств применяемого вещества. [c.132]

Но как измерить температуру спиновой системы, если ее нельзя приводить в контакт ни с каким термометром В этом случае в качестве термометрического вещества используют саму спиновую систему, подобно тому, как для этой цели используют идеальный газ в газовых термометрах. Только вместо давления теперь измеряют вклад в суммарную намагниченность вещества, связанный со спиновой системой. Этот вклад пропорционален разнице между числами магнитных диполей, N-1 и /, повернутых, соответственно, по и против поля. Из формулы (4.25) следует, что он определяется температурой и может быть использован поэтому для ее измерения. [c.94]

Показания двух термометров с различными термометрическими веществами, вообще говоря, никогда не совпадают, кроме как при О и 100 °С, поэтому такое определение температуры, как объективной меры интенсивности теплового движения, является произвольным. [c.21]

Термодинамическая шкала температур. Используемая нами до сих пор эмпирическая температура t определялась по изменению (например, расширению) какого-либо параметра того или иного термометрического вещества (ртути, спирта и т. д.). Как мы уже отмечали, термометры с различными термометрическими телами, кроме основных точек О и 100 °С, будут показывать во всех других условиях разную температуру. Это особенно ясно указывает на произвольность и неудовлетворительность такого определения температуры, как объективной меры интенсивности теплового движения. [c.61]

Второе начало термодинамики устраняет этот недостаток и позволяет установить термодинамическую шкалу, температура по которой не зависит от термометрического вещества и поэтому называется абсолютной. В самом деле, поскольку интегрирующий делитель ф( ) для элемента теплоты определяется только температурой, он может служить мерой температуры. Температура T=(p(t) и является термодинамической (абсолютной) температурой, поскольку, как мы покажем, числовое значение функции ф(/ от выбора эмпирической температуры не зависит, хотя вид этой функции зависит от выбора эмпирической температуры. [c.61]

Найдем связь между термодинамической и эмпирической температурами. Пусть эмпирическая температура системы, измеряемая по величине какого-либо параметра некоторого термометрического вещества, равна t, а ее термодинамическая температура Г=ф(/). Состояние термометрического вещества определяется внешним параметром а и эмпирической температурой t или значением термодинамической температуры Т=ц>((). Тогда для этого вещества по первому началу bQ = dU- -Ada, se JO [c.61]

Эта формула позволяет найти термодинамическую температуру Т по данной эмпирической температуре /, определяемой по какому-либо свойству того или иного термометрического вещества. [c.63]

Подобно зависимости эмпирической температуры от выбора термометрического вещества в классической термодинамике. [c.150]

Температура тела, измеряемая по одной из подобных температурных шкал, будет зависеть от свойств применяемого термометрического вещества. Поэтому она называется эмпирической температурой в отличие от термодинамической температуры, способ измерения которой исключает влияние свойств термометрического вещества. [c.12]

Термодинамическая температура тела может быть измерена при помощи газового термометра, в котором в качестве термометрического вещества взят предельно разреженный, т. е. практически идеальный газ. [c.12]

Действие конденсационных термометров основано на температурной зависимости давления насыщенных паров жидкости. Термометрические вещества — обычно жидкие газы гелий, водород, неон, аргон, кислород и др. Для определения температуры по измеренному давлению пользуются таблицами или эмпирическими формулами. Диапазон измерения температуры конденсационными термометрами ограничен снизу температурой затвердевания термометрической жидкости, а сверху — температурой критической точки. Высокоточные термометры позволяют измерять температуру с погрешностью не больше 0,001 К. [c.187]

Для построения температурной шкалы выбирают термометрическое вещество и определенную температуру, характеризующую свойство вещества (термометрическую величину). Затем задают начальную точку отсчета и единицу температуры. [c.112]

В практических расчетах используется температура измеренная, т. е. эмпирическая. Для измерения температуры используют свойство тел (термометрических веществ) изменять некоторые свои характеристики при нагревании (охлаждении). Измеряют температуру термометром, для него строят температурную шкалу. Единицу температуры устанавливают по двум тепловым состояниям (реперным точкам) какого-либо вещества. При создании стоградусной шкалы температуры (шкалы Цельсия) в качестве реперных точек были приняты состояние тройной точки (см. гл. 7) и состояние кипения воды. Интервал между температурами этих состояний разделен на сто равных частей (градусов Цельсия). [c.8]

Выясним, каким образом, используя экспериментальные данные в свойствах термометрического вещества, [c.88]

Второй закон термодинамики позволяет устранить фактор произвола при определении температуры, исключив влияние свойств термометрического вещества на результат измерения. Действительно, выбрав состояние 2 с более низкой температурой и реализовав между двумя указанными состояниями цикл Карно, согласно теореме Карно, имеем [c.83]

Пусть в качестве термометрического вещества используется идеальный газ с эмпирической температурой определяемой законом Гей-Люссака [c.88]

Наиболее универсальной шкалой температур, не зависящей от каких-либо свойств термометрического вещества, является абсолютная термодинамическая шкала температур Т — шкала Кельвина, построенная на основе второго закона термодинамики (см. п. 6.2) и [c.13]

На основе второго начала термодинамики можно установить шкалу температур, не зависящую от каких бы то ни было свойств термометрического вещества жидкостного термометра и называемую термодинамической шкалой. [c.114]

Указанными свойствами термометрического вещества обладает идеальный газ, подчиняющийся уравнению Клапейрона [c.50]

Следующий важный шаг вперед — использование жидкости вместо воздуха в качестве термометрического вещества — был сделан в 1632 г. другим естествоиспытателем Джином Реем, использовавшим водяной стеклянный термометр с открытым концом. Это был несовершенный прибор, и лишь Фердинанду II, великому герцогу Тосканскому, приписывают честь создания прибора, в котором можно узнать реальный термометр. Это был запаянный спиртовой стеклянный термометр, изготовленный примерно в 1641 г. Трубки таких термометров градуировались в равных долях объема колбы. К 1654 г. несколько таких термометров, имеющих 50 градусных меток на трубке, было отослано ряду исследователей в Парме, Милане и Болонье. Слава о новых спиртовых термометрах быстро распространялась, поскольку они явно превзошли все ранее известные приборы. В то время стеклодувное дело было весьма развито на севере Италии, и искусство флорентийских стеклодувов позволило членам знаменитой итальянской Академии опытов (A ademia del imento) для удовлетворения собственной фантазии создавать термометры с необыкновенно длинными закрученными трубками. Эти термометры были настолько чувст- [c.29]

В заключение этого раздела выясним взаимосвязь между абсолютной термодинамической температурой Т и введенной ранее ( 2) постулативно эмпирической температурой (последнюю в отличие от Т будем обозначать 0). Для этого можно воспользоваться результатами экспериментального изучения термодинамических свойств любой системы, так как величина Т, как говорилось, не должна зависеть от выбора термометрического вещества. Наиболее надежно изучены свойства предельно разреженных одноатомных газов. Термическое уравнение состояния такого газа имеет вид (ср. (3.17)) [c.60]

Функция S, определяемая дифференциальным уравнением (3.5), Р1азывается энтропией, а не зависящая от выбора термометрического вещества температура Т—термодинамической температурой. [c.57]

Если же определять температуру тела по намагниченности J термометрического вещества, которая релятивистски преобразуется по закону [c.150]

Как видно из выражений (8.3)—(8.6), релятивистская температура, вообще говоря, зависит от выбора экстенсивног о параметра термометрического вещества . Но существуют преобразования (8.4) и (8.5), которые дают одну и ту же температуру движущегося тела независимо от природы этого параметра. [c.150]

Газовый термометр. Об изменении температуры в газовом термометре судят по изменению объема (при постоянном давлении). Считая термометрическим веществом идеальный газ, имеем Т= PVIkN. Точность измерения Т связана с точностью измерения объема V формулой [c.306]

Электрические термометры сопротивления основаны на температурной зависимости электрического сопротивления термометрического вещества и широко применяются для измерения температуры от —260 до -Ь750°С, а в отдельных случаях — до -ь1000°С. Чувствительный элемент термометра—это терморезисторный преобразователь, который позволяет преобразовать изменение темпера- [c.175]

Идеальный газ представляется наилучшим термометрическим веществом, так как имеет простую связь между характеристиками его свойств см. формулу (1.16)] и ряд других достоинств (высокую чувстБнтельиосгь к воздействию теплоты, постоянство свойств н др.). Путем использования (мысленного) идеального газа в качестве термометрического вещества построена идеально-газовая шкала температуры. Для построения стоградусной шкалы можно использовать идеальный газ, приняв за термометрическое свойство, например, объем V. Если в такой идеально-газовой стоградусной шкале за начало отсчета температуры принять состояние, в котором объем V становится равным нулю, то получим шкалу идеально-газовой абсолютной температуры (шкалу Кельвина). Температура тройной точки воды по шкале Цельсия равна 0°С, а по шкале Кельвина 273,15°С связь между температурами по шкале Кельвина (Т, К) и Цельсия (/, °С) имеет вид [c.8]

Докажем, что термодинамическая температура Т совпадает с абсолютной температурой (отсчитываемой по идеальногазовой температурной шкале). Для этого воспользуемся соотношением (2.21). Если термометрическим веществом является идеальный газ, то [c.90]

Согласно нулевому началу термодинамики, каждому равновесному состоянию термодинамической системы соответствует определенное значение температуры (см. пример 2.1). Численное значение эмпирической температуры зависит не только от состояния термодинамической системы, но и от свойств термометрического вещества. Если, например, использовать для получения эмпирической шкалы две реперных точки (франц. repere — метка, исходная точка), соответствующих состоянию таяния льда н состоянию кипения воды, разбив промежуток между ними на 100 равных частей, то некоторому промежуточному состоянию 1 будут соответствовать различные числовые значения эмпирических температур- [c.83]

Выражение (3.70) можно использовать в качестве рабочей формулы для построения термодинамической шкалы температур, ибо множитель qi qi+l= ( —11 0,1+1) не ависит от свойств термометрического вещества (рабочего тела цикла Карно). Однако построенная таким образом шкала (если составлять ее из положительных чисел) находилась бы в противоречии с исторически слолсившимся понятием температуры теплота самопроизвольно переходит от тела с большей температурой к телу с меньшей температурой. Поэтому в качестве термодинамической температуры принимаем величину 7=1/Ф и вместо выражения (3.70) имеем следующую формулу [c.84]

Важнейшим практическим следствием совпадения термодинамической шкалы температур с идеально-газовой является возможность использования последней при создании эталонного измерительного прибора для температуры. В таком приборе — газовом термометре в качестве термометрического вещества используется газ, состояние которого позволяет считать его идеальным индикатором температуры служит давление, объем сохраняется постоянным. Идеальный газ представляет собой физическую моде.зь, а на практике всегда приходится иметь дело с реа.зьными газами, поэтому для повышения точности измерений вводятся поправки, определяемые по уравнению (3.78). [c.88]

Так как давление идеального газа также пропорционально средней кинетической энергии поступательного движения молекул, то абсолютная температура пропорциональна давлению идеального газа при постоянном объеме. Это дает возможноеть производить точные измерения температур с помощью газового термометра. Он состоит из сосуда, содержащего определенный объем газа, и манометра для измерения его давления. По измеренному давлению судят о температуре. В качестве термометрического вещества в этом приборе следует использовать газы, близкие по свойст-8 [c.8]

Для измерения температуры, характеризующей тепловое состояние тел, применяют приборы, основанные на определении тех или иных свойств вещества, изменяющихся с изменением температуры. Такие вещества, используемые в термометрах, называются термометрическими. Основным требованием, предъявляемым к свойствам термометрических веществ, является монотонность их изменения с изменением температуры. Отсчет температур производится от произвольно выбранного теплового состояния, принимаемого за стандартное, которому приписывается нулевое значение температуры. В 1742 г. шведский физик А. Цельсий предложил за нулевую принять температуру плавления льда, точке кипения воды приписать 100°, а интервал между ними разделить на 100 равных частей (100 градусов). Цена одного градуса, таким образом, чисто условная величина. Распространение намеченного деления за пределы выбранных стандартных значений дает всю термодинамическую температурную шкалу. Эта шкала должна иметь на всем своем протяжении равномерные деления, для чего термометрическое свойство вещества должно изменяться прямо пропорционалыю температуре. Однако ни одно из термометрических тел, применимых на практике, не обладает такой особенностью. [c.50]

Абсолютная температурная шкала или шкала Кельвина или термодинамическая температурная шкала признана Международным комитетом мер и весов в качестве основной. Определение термодинамической температурной шкалы базируется на втором законе термодинамики и использует цикл Карно. Одним из важнейших свойств термодинамической шкалы является независимость ее от термометрического вещества. Для определения градуса шкалы используется одна реперная точка — тройная точка воды, а нижней границей температурного промежутка является точка абсолютного нуля. Тройной точке воды присваивается температура 273,15 К точно, и таким образом градус Кельвина равен V273.16 части термодинамической температуры тройне точки воды. Термодинамическая температура может быть выражена и в градусах Цельсия с помощью формулы [c.47]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...