2020-10-12
157Определение. Тепловое равновесие – такое состояние тела, при котором его макроскопические параметры не меняются длительное время.
Температура – мера теплового равновесия тела или системы тел. И сведения о температурах двух тел дают нам представление о направлении перехода тепла – от более нагретого тела к менее нагретому.
Обозначение температуры – Т;
Единица измерения – К, «кельвин»
Перевод к шкале Кельвина: 
. т.е. Т=t°C+273.
Следовательно, абсолютный ноль температур – это температура
Теперь для определения температуры как меры средней кинетической энергии молекул имеет смысл обобщить те рассуждения, которые мы приводили в определении абсолютной шкалы температур:
Итак, как видим, температура и правда является мерой средней кинетической энергией поступательного движения. Конкретное же формульное соотношение вывел австрийский физик Людвиг Больцман:
Здесь k – так называемый коэффициент Больцмана. Это константа, численно равная:
Как мы видим, размерность этого коэффициента – 
, то есть это своего рода коэффициент пересчёта из шкалы температур в шкалу энергий, ведь мы понимаем теперь, что, по сути, должны были измерять температуру в единицах энергии.
|
|
|
Теперь рассмотрим, как будет зависеть давление идеального газа от температуры. Для этого запишем основное уравнение МКТ в следующем виде:
и подставим в эту формулу выражение для связи средней кинетической энергии с температурой. Получим:
Решение задач:
1. Какова средняя кинетическая энергия молекул аргона, если температура газа 17°С?
2. Современные вакуумные насосы позволяют понижать давление до 1,3*10-10 Па (10-12 мм. рт. ст.). Сколько молекул газа содержится в 1 см3 при указанном давлении и температуре 27°С?
3. Определить среднюю кинетическую энергию и концентрацию молекул одноатомного газа при температуре 290 К и давлении 0,8 МПа.
4. Средняя кинетическая энергия поступательного движения отдельных молекул газа равна 5*10-21 Дж, число молекул в 1 см3 составляет 3*1019. Определить давление газа.
