Температура. Понятие температуры является одним из важнейших в теплотехнике
Понятие температуры является одним из важнейших в теплотехнике. С молекулярно-кинетической точки зрения температура характеризует интенсивность движения структурных частиц системы. Более строгое определение температуры как физической величины дается при рассмотрении второго закона термодинамики.
Температура – это термодинамический параметр, определяющий тепловое состояние системы. Численное значение температуры является мерой отклонения состояния данного тела от теплового равновесия с другим телом, состояние которого принято за начало отсчета.
Температура системы измеряется с помощью различных по принципу действия термометрических устройств. При этом на шкалах этих устройств регистрируется не интенсивность теплового движения микрочастиц, а изменение физического свойства чувствительного элемента, находящегося в тепловом соприкосновении с системой, например, изменение объема жидкости или газа при нагревании; зависимость электрического сопротивления металла от температуры и др. Шкала таких устройств имеет температурную градуировку. Градуировка производится путем деления разности показаний устройства в двух произвольно выбранных постоянных температурных точках на некоторое число равных частей, называемых г р а д у с а м и. Так как выбор постоянных температурных точек произволен, то существует несколько температурных шкал. Для численного определения температуры в единицах СИ установлено две температурные шкалы: т е р м о д и н а м и ч е с= к а я и Международнаяп р а к т и ч е с к а я (МПТШ) с одинаковой ценой деления шкалы – градусом.
В термодинамической температурной шкале за начало отсчета принимается наинизшая температура, при которой возможно полное прекращение теплового движения микрочастиц. Эта точка отсчета называется а б с о -
л ю т н ы м н у л е м температуры. Термодинамическая температура обозначается Т, за единицу температуры принят кельвин (К).
По МПТШ за нуль отсчета принимается температура тройной точки воды; за 100 делений шкалы – температура точки кипения воды. Эта градуировка соответствует температурной шкале, предложенной в 1742 г. шведским физиком А. Цельсием, по которой температура обозначается t и за единицу принимается градус Цельсия (оС).
Эталлон градуса основывается на одиннадцати реперных точках с фиксированными значениями температуры. Это температуры фазовых равновесий между жидкостью и паром или жидкостью и твердой фазой чистых веществ при нормальном атмосферном давлении. Ниже приведены температуры ряда реперных точек:
точка кипения водорода – 252,87 0С;
точка кипения кислорода – 182,96 0С;
тройная точка воды + 0,01 0С;
точка кипения воды +100,00 0С;
точка затвердевания цинка +419,58 0С;
точка затвердевания золота +1064,43 0С.
Связь между температурами по установленным шкалам имеет вид:
T = t + 273, 15 (1.1)
В некоторых странах находят применение и другие шкалы: темпера- турная шкала, выраженная в градусах Фаренгейта (0F) и температурная шкала, выраженную в градусах Ренкина (0R). Соотношения между значениями температуры, выраженными в градусах Цельсия (t, 0C), в кельвинах (Т, К), в градусах Фаренгейта (tF, 0F) и в градусах Ренкина (TR, 0R), таковы:
t = T – 273, 15 = (tF – 32)/1, 8 = (TR / 1, 8) – 273, 15. (1.2)
Дата добавления: 2015-02-16; просмотров: 2122;