Температурные шкалы Автор: Исаков Илья, ученик 10 б класса, МОУ «Лицей 10» 2006г. - презентация

1 Температурные шкалы Автор: Исаков Илья, ученик 10 б класса, МОУ «Лицей 10» 2006г.

2 Содержание Термодинамика Термодинамика Термодинамика Измерение температуры Измерение температуры Измерение температуры Измерение температуры Историческая справка Историческая справка Историческая справка Историческая справка Единицы и шкала измерения температуры Единицы и шкала измерения температуры Единицы и шкала измерения температуры Единицы и шкала измерения температуры

3 Виды шкал: Кельвин, Цельсий, Фаренгейт, РеомюрКельвин ЦельсийФаренгейт Реомюр Переходы из разных шкал Переходы из разных шкал Переходы из разных шкал Переходы из разных шкал Сравнение температурных шкал Сравнение температурных шкал Сравнение температурных шкал Сравнение температурных шкал Порядок создания Порядок создания Порядок создания Порядок создания

4 Термодинамика В равновесном состоянии температура имеет одинаковое значение для всех макроскопических частей системы. Если в системе два тела имеют одинаковую температуру, то между ними не происходит передачи кинетической энергии частиц (тепла). Если же существует разница температур, то тепло переходит от тела с более высокой температурой к телу с более низкой. В равновесном состоянии температура имеет одинаковое значение для всех макроскопических частей системы. Если в системе два тела имеют одинаковую температуру, то между ними не происходит передачи кинетической энергии частиц (тепла). Если же существует разница температур, то тепло переходит от тела с более высокой температурой к телу с более низкой.

5 Термодинамика Свойства температуры изучает раздел физики термодинамика. Температура также играет важную роль во многих областях науки, включая другие разделы физики, а также химию и биологию. Свойства температуры изучает раздел физики термодинамика. Температура также играет важную роль во многих областях науки, включая другие разделы физики, а также химию и биологию.

6 Измерение температуры Для измерения температуры выбирается некоторый термодинамический параметр термометрического вещества. Изменение этого параметра однозначно связывается с изменением температуры. Для измерения температуры выбирается некоторый термодинамический параметр термометрического вещества. Изменение этого параметра однозначно связывается с изменением температуры. На практике для измерения температуры используют На практике для измерения температуры используют термометр термометр термометр термопару термопару оптический пирометр оптический пирометр

7 Термометр Термо́метр прибор для измерения температуры воздуха, почвы, воды и так далее. Термо́метр прибор для измерения температуры воздуха, почвы, воды и так далее. Существует несколько видов термометров: Существует несколько видов термометров: жидкостные жидкостные механические механические электрические электрические оптические оптические Жидкостные термометры основаны на принципе изменения объёма материала, из которого сделан датчик (обычно это спирт или ртуть), при изменении температуры окружающей среды. Жидкостные термометры основаны на принципе изменения объёма материала, из которого сделан датчик (обычно это спирт или ртуть), при изменении температуры окружающей среды.

8 Термометры этого типа работают по тому же принципу, что и жидкостные, но в качестве датчика обычно используется металлическая спираль. Термометры этого типа работают по тому же принципу, что и жидкостные, но в качестве датчика обычно используется металлическая спираль. Механические термометры

9 Электрические термометры Принцип работы электрических термометров основан на изменении сопротивления проводника при изменении температуры окружающей среды. Принцип работы электрических термометров основан на изменении сопротивления проводника при изменении температуры окружающей среды. Более точные электрические термометры основаны на термопарах (контакт между металлами с разной элетроотрицательностью создаёт контактную разность потенциалов, зависящую от температуры). Более точные электрические термометры основаны на термопарах (контакт между металлами с разной элетроотрицательностью создаёт контактную разность потенциалов, зависящую от температуры).

10 Оптические термометры Оптические термометры позволяют регистрировать температуру благодаря изменению уровня светимости и/или спектра при изменении температуры. Оптические термометры позволяют регистрировать температуру благодаря изменению уровня светимости и/или спектра при изменении температуры.

11 Историческая справка Слово «температура» возникло в те времена, когда люди считали, что в более нагретых телах содержится большее количество особого вещества таплорода, чем в менее нагретых. Поэтому температура воспринималась как крепость смеси вещества тела и теплорода. По этой причине единицы измерения крепости спиртных напитков и температуры называются одинаково градусами. Слово «температура» возникло в те времена, когда люди считали, что в более нагретых телах содержится большее количество особого вещества таплорода, чем в менее нагретых. Поэтому температура воспринималась как крепость смеси вещества тела и теплорода. По этой причине единицы измерения крепости спиртных напитков и температуры называются одинаково градусами.

12 Единицы и шкала измерения температуры Из того, что температура - это кинетическая энергия молекул, ясно, что наиболее естественно измерять её в энергетических единицах. Однако измерение температуры началось задолго до создания молекулярно- кинетической теории, поэтому практические шкалы измеряют температуру в условных единицах градусах. Из того, что температура - это кинетическая энергия молекул, ясно, что наиболее естественно измерять её в энергетических единицах. Однако измерение температуры началось задолго до создания молекулярно- кинетической теории, поэтому практические шкалы измеряют температуру в условных единицах градусах.

13 Шкала Кельвина В термодинамике используется шкала Кельвина, в которой температура отсчитывается от абсолютного нуля (состояние, соответствующее полному отсутствию тепловых колебаний), а один градус равен 1/ расстояния от абсолютного нуля до тройной точки воды (состояния, при котором лёд, вода и водяной пар находятся в равновесии). Для пересчета шкалы Кельвина в энергетические единицы служит постоянная Больцмана. В термодинамике используется шкала Кельвина, в которой температура отсчитывается от абсолютного нуля (состояние, соответствующее полному отсутствию тепловых колебаний), а один градус равен 1/ расстояния от абсолютного нуля до тройной точки воды (состояния, при котором лёд, вода и водяной пар находятся в равновесии). Для пересчета шкалы Кельвина в энергетические единицы служит постоянная Больцмана.

14 Шкала Цельсия В быту используется Шкала Цельсия, в которой за 0 принимают точку замерзания воды, а за 100° точку кипения воды при атмосферном давлении. Поскольку температура замерзания и кипения воды недостаточно хорошо определена, в настоящее время шкалу Цельсия определяют через шкалу Кельвина: градус Цельсия равен градусу Кельвина, абсолютный ноль принимается за 273,15 °C. В быту используется Шкала Цельсия, в которой за 0 принимают точку замерзания воды, а за 100° точку кипения воды при атмосферном давлении. Поскольку температура замерзания и кипения воды недостаточно хорошо определена, в настоящее время шкалу Цельсия определяют через шкалу Кельвина: градус Цельсия равен градусу Кельвина, абсолютный ноль принимается за 273,15 °C.

15 Шкала Цельсия Шкала Цельсия практически очень удобна, поскольку вода очень распространена на нашей планете и наша жизнь основана на ней. Шкала Цельсия практически очень удобна, поскольку вода очень распространена на нашей планете и наша жизнь основана на ней.

16 Шкала Фаренгейта В Англии и, в особенности, в США используется шкала Фаренгейта. В этой шкале на 100 градусов раздёлен интервал от температуры самой холодной зимы в городе, где жил Фаренгейт, до температуры человеческого тела. Ноль градусов Цельсия это 32 градуса Фаренгейта, а градус Фаренгейта равен 5/9 градуса Цельсия. В Англии и, в особенности, в США используется шкала Фаренгейта. В этой шкале на 100 градусов раздёлен интервал от температуры самой холодной зимы в городе, где жил Фаренгейт, до температуры человеческого тела. Ноль градусов Цельсия это 32 градуса Фаренгейта, а градус Фаренгейта равен 5/9 градуса Цельсия.

17 Шкала Фаренгейта В настоящее время принято следующее определение шкалы Фаренгейта: это температурная шкала, 1 градус которой (1 °F) равен 1/180 разности температур кипения воды и таяния льда при атмосферном давлении, а точка таяния льда имеет температуру +32 °F. Температура по шкале Фаренгейта связана с температурой по шкале Цельсия (t °С) соотношением t °С = 5/9 (t °F - 32), 1 °F = 5/9 °С. Предложена Г. Фаренгейтом в В настоящее время принято следующее определение шкалы Фаренгейта: это температурная шкала, 1 градус которой (1 °F) равен 1/180 разности температур кипения воды и таяния льда при атмосферном давлении, а точка таяния льда имеет температуру +32 °F. Температура по шкале Фаренгейта связана с температурой по шкале Цельсия (t °С) соотношением t °С = 5/9 (t °F - 32), 1 °F = 5/9 °С. Предложена Г. Фаренгейтом в 1724.

18 Шкала Реомюра Предложенна в 1730 году Р. А. Реомюром, который описал изобретённый им спиртовой термометр. Предложенна в 1730 году Р. А. Реомюром, который описал изобретённый им спиртовой термометр. Единица градус Реомюра (°R), 1 °R равен 1/80 части температурного интервала между опорными точками температурой таяния льда (0 °R) и кипения воды (80 °R) Единица градус Реомюра (°R), 1 °R равен 1/80 части температурного интервала между опорными точками температурой таяния льда (0 °R) и кипения воды (80 °R) 1 °R = 1,25 °C. 1 °R = 1,25 °C. В настоящее время шкала вышла из употребления, дольше всего она сохранялась во Франции, на родине автора. В настоящее время шкала вышла из употребления, дольше всего она сохранялась во Франции, на родине автора.

19 Переходы из разных шкал в\изКельвинЦельсийФаренгейт Кельвин (K) = K = С + 273,15 = (F + 459,67) / 1,8 Цельсий (°C) = K 273,15= C= (F 32) / 1,8 Фаренгейт (°F) = K · 1,8 459,67 = C · 1, = F

20 Сравнение температурных шкал Описание Кельв.ЦельсийФаренг.РанкинРеомюр Абсолютный ноль Температура таяния смеси Фаренгейта (соль и лёд в равных количествах) Температура замерзания воды (Нормальные условия) Температура кипения воды (Нормальные условия)

21 Порядок создания. За основу берётся определённый элемент и относительно его температур смены агрегатных состояний строится шкала. За основу берётся определённый элемент и относительно его температур смены агрегатных состояний строится шкала. НАПРИМЕР: по Цельсию температура замерзания воды взята за точку отсчёта, а температура в 100 градусов – точка кипения воды. НАПРИМЕР: по Цельсию температура замерзания воды взята за точку отсчёта, а температура в 100 градусов – точка кипения воды.