Температура термодинамическая, определение

Одна фиксированная точка требовалась для нахождения р(0), вторая — для нахождения а. Такое положение сохранялось до тех пор, пока в 1960 г. не была переопределена единица термодинамической температуры кельвин>, когда, наконец, определили единицу температуры, приписав определенное численное значение одной фиксированной точке. [c.33]

Все формы водорода находятся в термодинамическом равновесии, зависящем от температуры. При повышении температуры свыше определенного уровня начинается заметный переход одних его форм в другие растворимый неравновесный — в равновесный, связанный в ловушках — в растворимый, молекулярный — в атомарный. [c.533]

Наконец, необходимо уточнить изложенные выще рассуждения еще и в следующем отношении. Строго говоря, в термодинамически неравновесной системе, каковой является жидкость при наличии в ней градиентов скорости и температуры, обычные определения термодинамических величин теряют смысл и должны быть уточнены. Подразумевавшиеся нами здесь определения заключаются прежде всего в том, что р, е и v определяются по-прежнему. р и ре есть масса и внутренняя энергия, заключен- [c.274]

Международная практическая температурная шкала основана на шести реперных точках — температурах равновесия, определенных с помощью газовых термометров и выраженных в термодинамической стоградусной шкале температуры (табл. [c.248]

Приведенная выше шкала идеального газа идентична шкале температур Кельвина (термодинамической), определенной из выражения коэффициента полезного действия обратимой тепловой машины. [c.90]

Итак, мы определили начало отсчета абсолютной температуры. Обратим внимание читателя на то, что нам пришлось для этого помимо измерений давления и объема (построение системы изотерм в термостате и системы адиабат в адиабате) произвести измерение одной калорической величины — теплоемкости Су (или Ср) и убедиться в ее независимости от температуры. Ситуация не изменилась бы, если бы в качестве рабочего тела для калибровки температурной и энтропийной шкал мы выбрали бы не совершенный газ, а иную термодинамическую систему. И в этом случае для определения начала отсчета температуры нам пришлось бы помимо измерения давлений и объемов базироваться на одном калориметрическом измерении. Глубокая причина этого заключается в том, что термодинамическое определение температурной шкалы в конечном счете базируется на формуле (7.2). Нетрудно видеть, что эта формула неинвариантна по отношению к сдвигу начала отсчета температуры и предполагает определенный выбор величины в, а именно 0 = 0. [c.32]

Символом Т обозначается термодинамическая температура, строгое определение которой будет дано в гл. П, [c.99]

Согласно Международной системе единиц абсолютная температура определяется как термодинамическая температура, причем градус этой температуры устанавливается таким образом, чтобы тройная точка воды имела температуру точно 273,16 К. Тройной точкой называется такая точка, при которой находятся в равновесии все три фазы воды лед, вода (жидкая) и насыщенный пар. В то время как равновесие между двумя фазами (вода —пар, лед —вода, лед —пар) может быть при разных температурах (рис. 21), равновесие всех трех фаз возможно лишь при вполне определенной температуре (и определенном давлении), которая и называется тройной точкой. По стоградусной шкале тройная точка [c.153]

При определенной температуре и определенном давлении условие равновесия нашей системы есть минимум термодинамического потенциала. Это условие—основа ряда соотношений меладу величинами (126). [c.80]

Вопрос о принципах построения абсолютной шкалы температур тесно связан с анализом основных принципов преобразования теплоты в работу. Действительно, как мы сейчас увидим, коэффициент полезного действия (к. п. д.) наивыгоднейшего с термодинамической точки зрения кругового процесса (цикла) теплового двигателя прямо определяется через абсолютные температуры взаимодействующих с двигателем тел. Это дает возможность свести вопрос о построении абсолютной шкалы температур к определению к. п. д. такого кругового процесса. Впервые этот круговой процесс был предложен (и обоснован как наивыгоднейший) Карно. Поэтому он получил название цикла Карно. Таким образом, изучение абсолютной шкалы температур надо начать с рассмотрения цикла Карно. [c.117]

Величина теплоемкости определенной термодинамической системы зависит от характера протекающего процесса. Так, если рассматривать теплоемкость какой-либо системы в изохорном, изобарном и адиабатном процессах, то в первых двух теплоемкость С имеет конечное значение, так как при 0,фО и /г—ифО, а в адиабатном процессе С =0, поскольку Р=0 (по определению), а 4—ФО (см. уравнение (44)). В изотермических процессах с подводом к системе теплоты или соответственно с отдачей ею теплоты теплоемкость системы принимает значения -Ьоо или —со, поскольку изменение температуры по определению равно нулю. Для того чтобы теплоемкость рассматриваемой системы имела определенное значение, необходимо точно указать, к какому процессу она относится. В зависимости от условий процесса можно рассматривать различные виды теплоемкостей одной и той же термодинамической системы. [c.226]

Для всех изменений состояния в широком смысле справедлив закон сохранения энергии. Он утверждает, что энергия может переходить только из одной формы в другую (включая эквивалентность массы и энергии). Каждому термодинамически равновесному состоянию однородной системы (например, однородному телу постоянной плотности при постоянном давлении и постоянной температуре) соответствует определенное значение так называемой внутренней энергии Е системы. Она соответствует содержащейся в системе потенциальной механической энергии и тепловой энергии. [c.78]

Первый путь. Определение температуры термодинамического равновесия реакции [c.362]

В заключение отметим, что коэффициенты температурного расширения компонентов также зависят от напряжений, хотя эта зависимость не столь суш,ественна. Изменение коэффициента температурного расширения чистого твердого веш ества следует из термодинамического определения относительной деформации как функции напряжения и температуры [c.47]

Общепринятое термодинамическое определение энтропии 5 = где 0—постоянная Больцмана, равная 1,381-Ю эрг/К. Общепринятая абсолютная термодинамическая температура Т = т/йд, где т определяется ниже (см. (21)). Приведенное равенство определяет Экспериментальное измерение и Т обсуждается в гл. 8. [c.47]

На основании первого и второго начал термодинамики можно определить лишь изменение энтропии. Для термодинамического определения абсолютного значения энтропии необходимы новые данные, которые могут быть получены при исследовании различных химических и физических процессов при очень низких температурах. Экспериментально установлено, что энтропия чистого кристаллического вещества при абсолютном нуле (или при температуре, близкой к нему) равна нулю. Это и есть формулировка третьего начала термодинамики. Исходя из этого экспериментального закона и с использованием других законов термодинамики, можно вычислить энтропию вещества и при более высоких температурах. [c.84]

Пусть термодинамическая система представляет собой газ. Для определения ее состояния необходимо указать всего два макроскопических параметра, например давление и температуру. Но можно это состояние задать и по-другому, указав, например, положение и скорость каждой из частиц, входящей в систему. Таким образом, в первом случае мы задаем макросостояние системы, во втором — ее микросостояние. [c.28]

Определение параметров воды и пара. Термодинамические параметры кипящей воды и сухого насыщенного пара берутся из таблиц теплофизических свойств воды и водяного пара. В этих таблицах термодинамические величины со штрихом относятся к воде, нагретой до температуры кипения, а величины с двумя штрихами — к сухому насыщенному пару. [c.36]

При графическом определении парциальных мольных величин из экспериментальных данных большую точность можно получить, если пользоваться значениями отклонения свойств от поведения идеальных растворов, чем производить вычисления через абсолютные величины. Концепцию об остаточном объеме, использованную раньше для выражения отклонения действительного объема газа от объема идеального газа при тех же самых температуре и давлении, можно применить к любому экстенсивному термодинамическому свойству раствора путем определения избыточного количества-той или иной величины по соотношению [c.217]

Объем раствора — наиболее легко наблюдаемое н измеряемое экстенсивное термодинамическое свойство раствора. Следовательно, эмпирическое определение парциальных мольных величин зависит в первую очередь от наличия данных о соотношении объема и состава раствора при условии постоянства температуры и давления. [c.221]

Соотношение (1.3) справедливо для обратимого цикла Карно и не зависит от совершаемой работы Таким образом, термодинамическая температура обладает тем свойством, что отношения величин Т определяются характеристиками обратимой тепловой машины и не зависят от рабочего вещества. Для окончательного определения величины термодинамической температуры необходимо приписать некоторой произвольной точке определенное численное значение. Это будет сделано ниже. Одним из простейших рабочих веществ может служить идеальный газ, т. е. газ, для которого и произведение РУ, и внутренняя энергия при постоянной температуре не зависят от давления. Следующим шагом будет доказательство того, что температура, удовлетворяющая соотношению (1.3), на самом деле пропорциональна температуре, определяемой законами идеального газа. [c.17]

Итак, мы коротко обсудили, каким образом основные параметры состояния в классической термодинамике Т п 5 связаны с соответствующими параметрами 0 и И в статистической механике. Важная роль постоянной Больцмана к очевидна она обеспечивает связь между численными значениями механических (в классической или квантовой механике) и термодинамических величин. Здесь следует отметить еще одно уточнение величины температуры, вытекающее из уравнения (1.16). Температура является параметром состояния, обратно пропорциональным скорости изменения логарифма числа состояний как функции энергии для системы, находящейся в тепловом равновесии. Поскольку число состояний возрастает пропорционально очень высокой степени энергии, то определенная таким образом температура всегда будет положительной величиной. [c.22]

Чтобы объяснить различие между первичной и вторичной термометрией, прежде всего укажем, в чем смысл первичной термометрии. Под первичной термометрией принято понимать термометрию, осуществляемую с помощью термометра, уравнение состояния для которого можно выписать в явном виде без привлечения неизвестных постоянных, зависящих от температуры. Выше было показано, каким образом постоянная Больцмана обеспечивает необходимое соответствие между численными значениями механических и тепловых величин и каким образом ее численное значение определяется фиксированием температуры 273,16 К для тройной точки воды. Таким же способом было найдено численное значение газовой постоянной. Таким образом, имеются три взаимосвязанные постоянные Т (тройная точка воды) или То (температура таяния льда), к и R. В принципе теперь можно записать уравнение состояния для любой системы и использовать ее в качестве термометра, смело полагая, что полученная таким способом температура окажется в термодинамическом и численном согласии с температурой, полученной при использовании любой другой системы и другого уравнения состояния. Примерами таких систем, пригодных для термометрии, могут служить упомянутые выше при обсуждении определения к н Я газовые, акустические, шумовые термометры и термометры полного излучения. Наличие не зависящих от температуры постоянных, таких, как геометрический фактор в термометре полного излучения, можно учесть, выполнив одно измерение при То Последующее измерение Е(Т) [c.33]

Кельвин. Определение единицы Термодинамической температуры [c.49]

Рис. 7.38. Общий вид калориметра излучения, использованного для определения термодинамической температуры между 0 С и 100 С, а также постоянной Стефана—Больцмана. 1—резервуар с жидким азотом (77 К) 2 — резервуар с жидким гелием (4,2 К) 3 — нагревательный виток из нержавеющей стали 4 — нагреватель калориметра 5 — резервуар для жидкого Не 4,2 К), 6 — резервуар для сверхтекучего гелия при 2 К 7 — ловушка для излучения (4,2 К) 8 — нижняя

В силу исторических причин, связанных с первоначальным способом определения температурных шкал, температура может быть выражена в виде разности численных значений данной температуры и температуры, соответствующей тепловому состоянию на 0,01 К ниже тройной точки воды. Термодинамическая температура Т, выраженная таким образом, называется температурой Цельсия, обозначается t и определяется как [c.412]

С понижением температуры (увеличение АГ) уменьшается размер критического зародыша одновременно изменяется состав зародыша чем ниже температура, тем меньше он отличается от состава исходной фазы. Ниже определенной температуры То — температура термодинамического равновесия — возможно обра- [c.176]

Как мы видели в разд. 11.4, принципиальную возможность определения термодинамической температуры Т любого теплового резервуара в общем случае дает полностью обратимая ЦТЭУ, работающая между рассматриваемым и опорным резервуаром, находящимся при Та — 273,16 К. Для этого необходимо рассчитать величину Т по уравнению (11.2), воспользовавщись измеренными значениями Qt и Qd. Однако, поскольку полностью обратимая ЦТЭУ представляет собой некоторую термотопическую установку и не может быть реализована, единственной точно известной температурой является тройная точка воды, использованная для определения кельвина. Следовательно, для выражения в кельвинах любой другой температуры можно получить лишь некоторую наилучшую оценку (это делается путем одновременного использования теории и эксперимента, см. гл. 18). По этой причине в практических целях необходимо установить некоторую практическую температурную шкалу, в которой, по международному соглашению, целому ряду точно воспроизводимых температур приписывается определенное число кельвин (такие температуры называются фиксированными точками). При этом должны быть определены также методы интерполяции, позволяющие находить промежуточные значения температуры. Для численного выражения температуры в заданной фиксированной точке используется то значение, которое по международному соглашению считается наилучшей оценкой истинной термодинамической температуры на данный период. Последнее такое соглашение, достигнутое в 1968 г., заменило соглашения от 1948/1960 гг. Улучшенное издание шкалы 1968 г. было выпущено в 1975 г., однако при этом были сделаны лишь незначительные уточнения, которые не привели к изменениям температур, измеренных по шкале 1968 г. [c.156]

В гл. I было показано, какое большое значение в формировании магнитных и электрических свойств ферритов играет керамическая структура материалов. Однако это не означает, что магнитные свойства ферритов в пределах данной химической композиции зависят только от керамической структуры. Более того, имеются данные, что свойства ферритов, даже такие структурно-чувствительные, как проницаемость или квадратность петли гистерезиса, зависят от концентрации точечных дефектов. Среди них наибольшее значение имеют, по-видимому, дефекты нестехиометрии, степень образования которых контролируется условиями термической обработки ферритовых изделий (в первую очередь парциальным давлением кислорода и температурой термообработки). Утверждая это, мы не имеем в виду такой очевидный эффект, как фазовый распад феррита, происходящий, если условия термической обра-ботки выбраны в явном противоречии с равновесными диаграммами, характеризующими область термодинамической стабильности ферритовой фазы (гл. II — раздел второй). Отметим, что влияние дефектов нестехиометрии на магнитные свойства трудно выявить в чистом виде, так как в реальных условиях любое изменение температуры и парциального давления кислорода сопровождается одновременно изменением как концентрации дефектов, так и керамической структуры. Более того, парциальное давление кислорода и температура, создающая определенный уровень концентрации точечных дефектов, влияет на скорость ферритообразова-ния и керамическую структуру именно благодаря этим дефектам. [c.137]

Приводятся экспериментальные и расчетные данные температур перегрева жидкости при атмосферном давлении. Дается термодинамическое определение спинодали и устанавливается связь с кинетической теорией. Рассматривается спинодаль как огибающая изохор, адиабат и изоэнтальп, а также энтропия и теплоемкость на спинодали. В точках спинодали скорость звука не обращается в нуль. Таблиц 1. Библиографий 18. Иллюстраций 1. [c.399]

При небольших сжатиях можно предполагать постоянство коэффициента Грюнайзена. В упрощенных уравнениях состояния широко используется также допущение y/V = Уо/У = onst [19], хорошо согласующееся с экспериментальными данными при умеренных сжатиях. Иногда, для описания поведения веществ в широком интервале давлений и температур, уравнение состояния по прежнему задается в форме (1.8), но предполагается зависимость коэффициента Грюнайзена не только от объема, но и от энергии или температуры [20]. Необходимо отметить, что в этом случае параметр у не совпадает с термодинамическим определением коэффициента Грюнайзена и, строго говоря, должен рассматриваться как некоторая новая функция. [c.32]

Как будет показано ниже, при любом способе введения органических волокон в термопласт и формования изделий волокна нагреваются до высоких температур. Однако следует иметь в виду, что синтетические волокна, являющиеся высокоориентированными полимерами, находящимися в термодинамически неравновесном состоянии, при повышении температуры до определенного предела могут подвергаться интенсивной дезориентации, сопровождающейся снижением показателей физико-механических свойств. Предельные температуры, ниже которых процессы дезориентации протекают чрезвычайно медленно или полностью прекращаются, зависят от химической природы волокон и степени их ориентации. [c.203]

Международная практическая температурная шкала 1968 г. выбрана таким образом, чтобы температура в этой шкале была близка к термодинамической температуре. МПТШ-68 основана на значениях температур, присвоенных определенному числу воспроизводимых состояний равновесия (определяющих постоянных точек, см. табл. 1), и на специаль- [c.445]

Однако оказывается, что полное превращение в работу было бы возможно, если бы удалось довести температуру охладителя до абсолютного нуля (Т =0). Именно в этом случае КПД обратимого процесса был бы равен 1 в соответствии с уравнением (4). Правда, для практики это не имеет никакого значения, так как температура охладителей в тепловых двигателях всегда выше температуры окружающей среды, которая, естественно, всегда намного выше абсолютного нуля. Это обстоятельство может быть использовано для термодинамического определения понятия абсолютного нуля. Абсолютный нуль - такая темпертура охладителя, которая в обратимом цикле Карно обеспечивает КПД Г1=1. [c.73]

Наконец, необходимо уточнить изложенные выше рассуждения ещё и в следующем отношении. Строго говоря, в термодинамически неравновесной системе, каковой является жидкость при наличии в ней градиентов скорости и температуры, обычные определения термодинамических величин теряют смысл и должны быть уточнены. Подразумевавшиеся нами здесь определения заключаются прежде всего в том, что р, S и V определяются попрежнему р и ps есть масса и внутренняя энергия, заключённые в единице объёма, а v есть импульс единицы массы жидкости. Остальные же термодинамические величины определяются затем как те функции от р и е, которыми они являются в состоянии теплового равновесия. При этом, однако, энтропия s — s(s, р) уже не будет истинной термодинамической энтропией интеграл J psdV не будет, строго говоря, той величиной, которая должна возрастать со временем. Тем не менее, легко видеть, что при малых градиентах скорости и температуры в принятом нами здесь приближении s совпадает с истинной энтропией. [c.230]

Вторая группа уравнений представляет запись определенных физических законов, описывающих поведение конкретных материалов. Вид этих уравнений зависит от класса рассматриваемых материалов значения параметров, появляющихся в уравнениях, зависят от конкретного материала. Имеются в основном четыре уравнения этой группы. В недавнем весьма общем подходе Коле-мана [1—3]рассматриваются уравнения, в точности определяющие следующие четыре зависимые переменные внутреннюю энергию, энтропию, напряжение и тепловой поток. Этот подход будет обсуждаться в гл. 4. На данном этапе мы предпочитаем значительно менее строгий подход, в котором используются понятия, взятые из классической термодинамики. При таком упрощенном подходе по-прежнему используютсячетыреуравнения, описывающие поведение рассматриваемых материалов термодинамическое уравнение состояния, которое представляет собой соотношение между плотностью, давлением и температурой реологическое уравнение состояния, связывающее внутренние напряжения с кинематическими переменными уравнение для теплового потока, связывающее тепловой поток с распределением температуры уравнение, связывающее внутреннюю энергию с существенными независимы- [c.11]

Градуированным в О °С и 100 °С. Обе единицы градуса Кельвина— МПТШ-48 и °К термодинамический — могли совпадать в том и только том случае, если эти измерения с газовым термометром были абсолютно точны в определении значения —273,15 °С для абсолютного нуля температуры. [c.50]

Это затруднение было преодолено в ревизии температурной шкалы 1968 г., когда единица температуры по практической и термодинамической шкалам была одинаково определена равной 1/273,16 части термодинамической температуры тройной точки воды. Единица получила название кельвин вместо градус Кельвина и обозначение К вместо °К. При таком определении единицы интервал температур между точкой плавления льда и точкой кипения воды может изменять свое значение по результатам более совершенных измерений термодинамической температуры точки кипения. В температурной шкале 1968 г. значение температуры кипения воды было принято точно 100 °С, поскольку не имелось никаких указаний на ошибочность этого значения. Однако новые измерения с газовым термометром и оптическим пирометром, выполненные после 1968 г., показали, что следует предпочесть значение 99,975 °С (см. гл. 3). Тот факт, что новые первичные измерения, опираюшиеся на значение температуры 273,16 К для тройной точки воды, дают значение 99,975 °С для точки кипения воды, означает, что ранние работы с газовым термометром, градуированным в интервале 0°С и 100°С между точкой плавления льда и точкой кипения воды, дали ошибочное значение —273,15 °С для абсолютного нуля температуры. Исправленное значение составляет —273,22 °С. [c.50]

КОЙ температурой в цепь усилителя вводится точный аттенюатор. На рис. 3.15 приведена блок-схема, поясняющая принцип действия метода равных сопротивлений. Как всегда в таких случаях, предварительная ступень усилителя выполнена на полевых транзисторах. Метод равных сопротивлений требует определения собственного шума усилителя, поскольку он входит в измеряемые шумовые сигналы неодинаково. Кроме того, часть усилителя, находящаяся перед аттенюатором, должна обладать высокой линейностью. Параллельно аттенюатору включается схема компенсации, которая обеспечивает равенство полосы пропускания частот для двух сигналов. Переключатель, основанный на механическом принципе, работает на частоте 30 Гц и вносит незначительные помехи в цепь усилителя. Переключатели на входе и в цепи заряда запоминающих конденсаторов работают в противофазе, что позволяет подавить наводки, связанные с переключением. Кровини и Эктис [21] измерили отношение термодинамических температур с точностью в 2-10 (на уровне За), что составляет 0,25 К при 1000 К- [c.117]

Рис. 7.15. Конструкция полости черного тела, предназначенная для измерения суммарного излучения при 273,16 К, при определении постоянной Стефана—Больцмана и термодинамической температуры. 1 — подвесы из нержавеющей стали при 77 и при 4,2 К 2 — апертура при 4,2 К 3 — затвор при 4,2 К 4 — плавающие экраны 5—наружный кожух 6 — регулируемый экран 7 — о+качное отверстие 8—ионный манометр 9 — черное тело, 273,16 <Т<504 К /О—платиновый термометр сопротивления 11 — радиационные экраны 12 — нагреватель.

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...