Идеально-газовая шкала температур

Можно уменьшить массу газа в каждой оболочке, приблизившись тем самым к состоянию идеального газа. В пределе при Vоо становится справедливым уравнение Клапейрона pv = RT и давление в системе линейно зависит от температуры. В этом случае имеем идеально-газовую шкалу температур. Эта шкала температур воспроизводится с определенной погрешностью при использовании достаточно разреженного газа, при этом индикатором температуры обычно служит давление. [c.38]

Идеально-газовая шкала температур 38, 88 Излучение диффузное 404 [c.458]

Идеальная жидкость 270 Идеально-газовая шкала температур 65, 73—75 Идеальный газ 14, 114 Изобара И, 197, 212, 217 [c.505]

Температура является мерой нагрева тела. Для измерения температуры, которая не зависела бы. от способов ее измерения, принята стоградусная идеально-газовая шкала температур, называемая международной стоградусной шкалой, и обозначается С. За нуль градусов (0°С) международной стоградусной шкалы принимается значение давления или объема идеального газа, отвечающего состоянию таяния льда при атмосферном давлении. За сто градусов этой шкалы (100° С) принимается значение давления или объема идеального газа, отвечающего состоянию кипения воды под атмосферным давлением. Одна сотая часть расстояния между этими точками названа градусом международной стоградусной шкалы и обозначается ° С. [c.12]

Реальное использование газового термометра в области высоких и низких температур для установления универсальной идеально-газовой шкалы невозможно при высоких температурах происходит диссоциация молекул, а затем — ионизация атомов, уравнение Клапейрона становится несправедливым при низких температурах происходит конденсация. [c.38]

Таким образом, термодинамическая шкала температур совпадает с идеально-газовой шкалой с точностью до постоянного множителя (т. е. с точностью до единицы измерения). Это совпадение, впрочем, следовало уже из идентичности формул (3.13) и (3.71), ибо первая получена для идеального газа, а вторая принята в качестве основного условия при создании термодинамической шкалы. [c.88]

Сравним теперь температуру по термодинамической шкале, определяемую соотношением (3-88), с температурой по идеально-газовой шкале. Обозначая в дальнейших рассуждениях температуру по идеально-газовой шкале через Г, имеем в соответствии с уравнением Клапейрона (которое, как отмечено выше, служит для определения идеально-газовой температурной шкалы) [c.73]

С другой стороны [см. (3-92)1, то же самое уравнение состояния, но с использованием температуры по идеально-газовой шкале имеет вид [c.74]

Этот вывод имеет большое значение очевидно, что все соотношения, полученные ранее для температур, измеряемых по идеально-газовой шкале, будут справедливы и для термодинамических температур. Поэтому мы будем обозначать термодинамическую температуру тем же самым символом Т, [c.74]

Температуру в идеально-газовой шкале можно отсчитывать яе только в градусах Цельсия или Кельвина, но и в других единицах свойства шкалы не изменяются от цены деления шкалы. В отдельных странах находят применение шкалы Фаренгейта (°Ф), Рен-кина (°Ra) н Реомюра ( R), уже упоминавшиеся ранее в 1-1 эти шкалы различаются только выбором вида функций. Переход от одной шкалы к другой производится обычным математическим пересчетом. В отличие от шкалы Цельсия у шкал Фаренгейта и Реомюра интервал от точки таяния льда до точки кипения воды делится не на 100 частей, а соответственно на 180 и 80 частей. Кроме того, точка таяния льда по шкале Фаренгейта соответствует температуре 32° Ф. Шкала Ренкина является абсолютной шкалой, подобной шкале Кельвина значения температуры по шкале Ренкина равны 9/5 значений температуры по шкале Кельвина. Таким образом, основной температурный интервал по шкале Ренкина, так же как и но шкале Фаренгейта, делится на 180 частей. Соотношения для пересчета значений температуры по шкале Фаренгейта, Ренкина п Реомюра в значения по шкале Цельсия и обратно были приведены в табл. 1-1. [c.74]

Точное воспроизведение термодинамической шкалы температур, так же как и точное воспроизведение идеально-газовой шкалы, сопряжено с рядом серьезных экспериментальных трудностей. [c.75]

В частности, для интервала температур от 10 до 1336 К используется метод газового термометра (т. е. осуществление идеально-газовой шкалы, идентичной термодинамической шкале). Для температур ниже 10 и выше 1336 К (точка плавления золота) используются другие методы, рассмотрение которых не входит в задачи этой книги. [c.75]

Чтобы показать это, рассмотрим обратимый цикл Карно, совершаемый с идеальным газом при температурах теплоотдатчика и теплоприемника, равных в идеально газовой шкале и Г2, а в термодинамической шкале Х] и Тз- [c.60]

Т. е. термический к. п. д. обратимого цикла Карно равен разности температур [Тх — Т ] теплоотдатчика и теплоприемника, поделенной на температуру Г) теплоотдатчика при условии, что температуры выражены в идеально газовой шкале. [c.60]

Убедимся теперь, что термодинамическая температура совпадает с абсолютной температурой Гид (отсчитываемой по идеальной газовой шкале). Действительно, из уравнения состояния идеального газа следует, что [c.33]

В уравнения термодинамики в качестве параметра входит термодинамическая температура. Для построения термодинамической температуры в качестве исходного используют уравнение (2.12). Доказано, что значение термодинамической температуры совпадает со значением ее по шкале абсолютной идеально-газовой температуры. [c.8]

Вместе с тем известно, что термодинамическая шкала температур совпадает со шкалой идеального газового термометра, если положить принцип линейности в построении температурной шкалы и интервал от точки таяния льда до точки кипения воды при нормальном атмосферном давлении разделить на 100 равных частей, названных градусами Цельсия. [c.22]

Так как поведение реальных газов мало отличается от поведения идеального газа в сравнительно широком диапазоне измерения температур, то, зная отклонения от законов идеального газа, можно термодинамическими методами вычислить поправки к показаниям газового термометра и воспроизвести термодинамическую шкалу температур. Однако в связи с техническими трудностями газовые термометры могут быть использованы для воспроизведения термодинамической шкалы температур лишь до температуры, не превышающей 1200°С. [c.22]

Отметим, что температура по идеальному газовому термометру точно совпадает с термодинамической температурой при условии тождественной цены деления шкалы. [c.117]

Объем, занимаемый таким разреженным газом, и его давление прямо пропорциональны его абсолютной температуре, так что идеально газовая температурная шкала является шкалой абсолютной температуры. [c.2]

Уравнение (13) показывает, что абсолютная термодинамическая температура линейно связана с идеальной газовой температурой. Полагая для газовой шкалы -с = О для системы лед — вода, находящейся в равновесии при 760 мм ртутного столба, находим, что температура этой точки по абсолютной термодинамической шкале равна [c.137]

Во второй половине XIX в. применение вероятностно-статистического подхода позволило на новой основе получить многие теоретические результаты. Из них для термометрии важными оказались обобщение законов излучения, полученное Планком, и фундаментальное уравнение Найквиста, связывающее основные параметры шумовых явлений. Эти результаты, наряду с идеальным газовым термометром, могут служить основой для абсолютной термодинамической шкалы. Последующее развитие вероятностно-статистического метода привело к возникновению понятий о неравновесных и отрицательных абсолютных температурах. [c.14]

Правда, термометр с идеальным газом также не может быть реализован на практике. Однако путем изучения свойств реального газа, наполняющего резервуар газового термометра, можно найти способ вычисления поправок к показаниям термометра — редукционных разностей, позволяющих путем пересчета получить температуру по шкале идеального газового термометра, т. е. термодинамическую температуру [1—5]. [c.36]

Вычисление редукционных разностей, т. е. разностей между температурой по шкале идеального газового термометра (термодинамической температурой) и показаниями реальных газовых термометров, может быть выполнено лишь на основе [c.39]

Разности между температурой найденной по шкале идеального газового термометра, и показаниями нормальных газовых термометров постоянного объема /р и постоянного давления tp (редукционные разности к нормальным газовым термометрам) [c.40]

Действительно, во всех предыдущих расчетах температуру Г, входящую в уравнение (а), мы отсчитывали по шкале, которая была найдена в опытах с газами. Именно по этой эмпирической газовой шкале отсчитывается температура Г, фигурирующая в уравнении состояния идеального газа [c.117]

Термодинамическая шкала температур может быть установлена путем экспериментальных измерений величин, входящих в выражение для второго закона термодинамики. В настоящее время газовый термометр, наполненный веществом, по возможности близким к идеальному газу, считается основным прибором для установления термодинамической шкалы во всем температурном интервале, где этот термометр может быть использован. Применяются газовые термометры постоянного давления и постоянного объема, однако последние получили большее распространение, особенно при измерениях очень высоких и очень низких температур. [c.42]

Абсолютная температура Т = /°С- -273,15 близка к температуре, отсчитанной по хорошему газовому термометру, т. е. по температурной шкале, основанной на свойствах идеального газа. Что касается абсолютной шкалы температуры, или шкалы Кельвина, то ее определение не зависит от выбора какого-либо конкретного термометрического вещества. [c.11]

Известно, что всеми необходимыми особенностями для создания научной шкалы температур обладают идеальные газы, состояние которых определяется уравнением (2), где R — газовая постоянная, а Г — абсолютная температура, называемая далее абсолютной физической температурой. Уравнение (2) в одном случае при постоянном р, а в другом при постоянном v может быть записано в виде [c.46]

Непосредственное осуществление термодинамической шкалы температур требует использования либо идеальной тепловой машины, либо идеального газа, но ни то, ни другое практически невозможно. Поэтому шкала должна воспроизводиться при помощи одного из постоянных газов, а для того чтобы получить при этом термодинамическую шкалу, необходимо вводить поправки, получаемые из измерений отклонений газа от соотношения ри=ЯТ в условиях, при которых проводится эксперимент. Наиболее часто применяемыми газами являются водород, гелий и азот. Обычно измерения давления газа производятся при постоянном объеме. Однако газовый термометр представляет собой неудобный инструмент экспериментальные трудности при работе с ним весьма значительны и еще более возрастают при высоких температурах. [c.42]

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]

Если, например, измерить давление газа , близкого по свойствам к идеальному, заключенного в сосуде постоянного объема (i = onst), то таким образом можно установить температурную шкалу (так называемая идеально-газовая шкала). Преимущество этой шкалы состоит в том, что давление идеального газа при г = onst линейно изменяется с температурой . Поскольку, как было отмечено в 1-3, реальный газ даже при невысоких давлениях по своим свойствам несколько отличается от идеального газа, то реализация идеально-газовой шкалы тоже оказывается связанной с рядом трудностей. [c.65]

Измерение термодинамической температуры каждым из этих методов связано со многими трудностями. В самом деле, например, газовые термометры, используемые для измерения температуры по идеально-газовой шкале, представляют собой громоздкие, сложные устройства, крайне неудобные для использования в экспериментальной практике, тем более что, как уже отмечалось выше, в показания таких термометров нужно вносить многочисленные поправки на неидеальность газа и др. В связи с этими трудностями VII Международная конференция мер и весов в 1927 г. приняла легко реализуемзгю в практике экспериментальных исследований так называемую Международную практическую шкалу температур. [c.75]

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]

Между тем это доказательство иллюзорно. На самом деле независимость ц от у — это, как мы отмечали в гл. 2, самостоятельное, особое свойство идеального газа, никак не связанное с другим его свойством — тем, что идеальный газ подчиняется уравнению Клапейрона. В гл. 3 независимость внутренней энергии идеального газа от объема была использована для доказательства идентичности температурной шкалы идеального газа и абсолютной термодинамической шкалы Кельвина. Именно доказанность этой идентичности позволяет нам использовать уравнение Клапейрона в любых термодинамических расчетах. Таким образом, то обстоятельство, что (duldv) i =0, уже заложено в уравнение Клапейрона при произведенной в этом Уравнении замене идеально-газовой температуры абсолютной термодинамической температурой (см. 3-5), и, следовательно, приведенное выше доказательство лишь еще раз фиксирует этот заранее известный факт. [c.114]

Измерение высоких температур газовым термометром и внесение поправок по фиксированным точкам на шкале идеального газа становятся очень затруднительными. Выше 1063° Международная температурная шкала определена по формуле излучения Планка (глава 8) постоянная Сг в формуле имеет значение 1,438 см-град. Метод, с помощью которого получена температурная шкала в этой области, будет описан ниже, после рассмотрения законов излучения и их применения в оптической пирометрии. Однако ib большинстве опубликованных рабог дается температура по Международной шкале 1927 г. В ней температуры выше 1063° определены по формуле излучения Вина (удовлетворительное приближение к формуле Пл1анка установлено экспериментально в широком интервале температур) однако в этом случае постоянная Сг имеет значение 1,432 см- град. Значение Сг было выбрано для воспроизведения газовой шкалы с возможно большей точностью последние работы показали значительную ошибку ее определения, и в 1941 г. Бирж [49] установил наиболее вероятное значение 1,43848 см-град. Бирден и Вате [50] указали наиболее вероятное значение 1,43870 см-град. Таким образом, все международные температурные шкалы выше 1063°, применявшиеся до 1949 г., несколько отличаются от истинной газовой температурной шкалы. Фиксированные точки для температур от 1063° и выше приведены в таб1л. 6. [c.94]

Путем специально поставленных экспериментов можно найти, те поправки, которые следует придать к показаниям газового термометра с некоторым реальным газом для того, чтобы от них перейти к показаниям газового термометра с идеальным газом и. тем самым, осуществить воспроизведение строградусной термодинамической шкалы температур. [c.31]

Если в уравнение состояния идеального газа входит абсолютная температура по газовой шкале (исходная формулировка уравнения Клайперопа Ру =RT ) причем газ подчиняется условию и = u t) или i=i t), то из. дифференциальных соотношений (а) и (б) непосредственно получим, что абсолютная температура по газовой шкале тождественна абсолютной температуре по термодинамической шкале Кельвина Т = тТ или Т = Т). [c.76]

В первой половине девятнадцатого века было проведено исследование свойств газов с помощью газового термометра. Резульг татом этих исследований явилось установление термодинамической шкалы температур в форме, предложенной Кельвином. В настоящее время газовый термометр признан основным инструментом для измерения температур по термодинамической шкале. Обычно применяют два типа газовых термометров прибор постоянного давления, в котором давление определенной массы газа поддерживается постоянным, а о значении температуры судят по изменению объема системы, и прибор постоянного объема, в котором постоянным поддерживается объем определенной массы газа, а температуру определяют по его давлению. В работе [1] приведены соотношения между значениями объема (или давления) и абсолютной (термодинамической) температуры для идеального газового термометра, наполненного идеальным газом. В указанной статье рассматриваются также поправки к наблюдаемым величинам, которые необходимо вводить вследствие отличия реального газового термометра от идеального инструмента и реального термометрического газа от идеального. [c.225]

В последние два десятилетия 19 в. было выполнено много измерений с газовым термометром, в том числе при температурах выше 600 °С. Были найдены значения ряда точек кипения и затвердевания в основном по показаниям азотного газового термометра постоянного давления. Подробный обзор этих достижений дал в 1899 г. Каллендар на сессии БАРН, где он выступил с предложениями о практической температурной шкале [12]. Каллендар предложил принять платиновый термометр сопротивления, калиброванный в точке замерзания воды и точках кипения воды и серы в качестве основы шкалы. Он предложил также отобрать конкретную партию платиновой проволоки для изготовления термометров, несущих шкалу. Он предложил приблизить эту шкалу к шкале идеального газа, приняв для точки кипения серы результаты измерений с газовым термометром, и назвать ее температурной шкалой Британской ассоциации. Свои предложения Каллендар обосновал проверкой квадратичной формулы разностей между так называемой платиновой температурой и температурами, определяемыми по газовому термометру, которые были ранее найдены в МБМВ Шаппюи и Харкером [15, 35]. Каллендар представил также перечень значений вторичных реперных точек, основанный на его анализе измерений с газовым термометром. Эти числа приведены в табл. 2.1 вместе с принятыми в МПТШ-68. [c.41]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...