Параметры состояния тела

В термодинамике состояние тела принято характеризовать величинами, называемыми параметрами состояния.

К основным параметрам состояния относят: удельный объём (плотность), давление, температуру.                     

С этими физическими величинами мы уже встречались в гидравлике.

Плотность вещества – масса вещества заключённая в единице объёма

                                (1.3)

В термодинамике очень часто плотность меняется без изменения массы, а лишь в связи с изменением объёма. Поэтому в термодинамике легче оперировать удельным объёмом тела –  объёмом вещества занимаемый единицей его массы

             =          (1.4)

Давление – отношение силы, действующей по нормали к поверхности тела, к площади этой поверхности                                                                         

                                     

       (1.5)

 где f– площадь поверхности тела.

Давление газов –  результат ударов молекул газа о стенки сосуда. Газ, находящийся в сосуде, на все стенки сосуда оказывает одинаковое давление.

Единицей измерения давления в системе СИ является [ ].

Из гидравлики известно, что различают атмосферное, избыточное, вакуумное и абсолютное давление.

В термодинамике используется только абсолютное давление.

Температура – важнейший термодинамический параметр.

Она характеризует тепловое состояние вещества и является мерой средней кинетической энергии молекул (мерой скорости теплового движения).

 Температура - единственный параметр, определяющий направление естественного теплообмена между телами от более тёплого тела к более холодному.

В условиях теплообмена между телами кроме изменения температуры изменяются и другие параметры.

  Это позволяет:

– во-первых, установить способы измерения температуры;

–во-вторых, утверждать, что для любых тел между температурой и остальными параметрами существуют зависимости.

Температуру измеряют:

–жидкостными и газовыми термометрами;

–термопарами;

–оптическими пирометрами и другими приборами.

Количественное измерение температуры стало возможным после открытий Гука и Гюйгенса о постоянстве таяния льда и кипения воды.

Основными шкалами измерения температуры являются: шкала Фаренгейта, шкала Цельсия, шкала Кельвина.

Шкала Фаренгейта. За «0» принята точка таяния смеси нашатыря со льдом воды. Верхняя точка – температура кипения воды. Диапазон разделён на 180 частей.

Шкала Цельсия. За «0» точка плавления льда. Верхняя точка – температура кипения воды. Диапазон разделён на 100 частей.

Шкала Кельвина. За точку отсчёта температуры принимается точка абсолютного нуля (0К), лежащую ниже 0  

на 273,15    Температура по этой шкале обозначается буквой К, в термодинамике используется только шкала Кельвина.

        Т=t +273,15     t = Т–273,15

К имеющимся понятиям масса, энергия, сила прибавим дополнительные величины, характеризующие термодинамические процессы.