Температура - зат бөлшектерінің жылулық қозғалысының орташа кинетикалық энергиясының өлшемі. Физика, 10 сынып, презентация.

ФИЗИКа 10 сынып

Температура

Жылулық тепе-теңдік

Бір-бірімен жылу алмаспайтын және барлық макропараметрлері тұрақты болып қалатын денелерден тұратын жүйенің күйін жүйенің жылулық тепе-теңдік күйі деп атаймыз.

Жылыулық тепе-теңдік күйдегі денелер жүйесінің көлемі, қысымы, шоғыры (концентрациясы) және агрегаттық күйі өзгеріссіз қалады. Бірақ, дененің ішіндегі микроскопиялық процесстер тоқтамайды: молекулалар үздіксіз орын ауыстырады, соқтығысу кезінде жылдамдықтары өзгереді. Термодинамикалық тепе-теңдікте тұрған жүйедегі денелердің көлемдері және қысымдары әр түрлі болуы мүмкін, бірақ температулары міндетті түрде бірдей болады. Яғни, температура оқшауланған денелер жүйесінің термодинамикалық тепе-теңдігін сипаттайды.

ТЕМПЕРАТУРА

ТЕМПЕРАТУРАНЫ ӨЛШЕУ

Температураны өлшейтін арнайы құрал - термометрлер.

Олардың жұмыс принципі – дененің температурасы өзгергенде оның басқа параметрлері мысалы көлемі немесе қысымы да температураға тәуелді өзгеру процессіне негізделген.

ТЕРМОМЕТР ШКАЛАСЫ

Цельсий шкаласы:

0 оС - мұздың еру температурасы

100 оС - судың қайнау температурасы

- 273 оС - табиғаттағы ең төмен температура

Швед ғалымы

Андерс Цельсий

Швед жаратылыстанушысы

Карл Линней

«Цельсий» шкаласын енгізген ғалымдар

ГАЗ ТЕРМОМЕТРІ

Физикада ерекше орын алатын термометр - газ термометрі. Мұндай термометрде, термометр заты ретінде тұрақты көлемдегі ыдысқа құйылған сиретілген газ (гелий, ауа) қолданылады, ал термометрлік шама – газ қысымы p. Тәжірибе көрсеткендей тұрақты көлемдегі (V = const) газ қысымы температура өзгерісіне тура пропорционал өзгереді.

V = const, тұрақты көлемде газ қысымының температураға тәуелділігі

Графиктің төменгі

қысымдар аймағын

қарастырсақ, белгілі бір

«гипотетикалық»

температурада газ қысымы нөль болатынын көреміз. Тәжірибе арқылы ол температураның –273,15 °С екені анықталды және ол газдың қасиеттеріне тәуелсіз. Қысымы нөль болатын газ күйін алу мүмкін емес, себебі өте төмен температураларда газ сұйық немесе қатты күйге ауысады.

КЕЛЬВИН ШКАЛАСЫ

Ағылшын физигі У. Кельвин в 1848 жылы газдың нөльдік қысымына сәйкес келетін температураны абсолют ноль температура деп алынған және бөлік құны Цельсий шкаласынң бөлік құнындай болатын жаңа температуралық шкала ұсынды(Кельвин шкаласы). Ноль нүктесі төменде көрсетілген формулаға сәйкес жылжыған:

T = t + 273

ХБЖ-інде температураның өлшем бірлігі Кельвин және ол K әрпімен белгіленеді. Мысалы бөлме температурасы t = 20 °С Кельвина шкаласында T = 293 К.

Кельвиннің температуралық шкаласы температураның абсолют шкаласы деп аталады және ол физикалық теория құруға ең қолайлы шкала.

ЦЕЛЬСИЙ ЖӘНЕ КЕЛЬВИН ШКАЛАЛАРЫН САЛЫСТЫРУ

АБСОЛЮТ НОЛЬ ТЕМПЕРАТУРАСЫ

– Белгілі бір көлемдегі идеал газдың қысымы нөл болатын немесе тұрақты қысымда идеал газдың көлемі нөлге ұмтылатын температура.

ТЕМПЕРАТУРА – Молекулалардың орташа кинетикалық энергиясының өлшемі

Молекулалар қозғалысының орташа кинетикалық энергиясы абсолют температураға тура пропорцинал

Молекулалардың ілгерілемелі қозғалысының орташа кинетикалық энергиясы молекуланың массасына тәуелсіз. Сұйықтың бетінде немесе газда қалқып жүрген броундық бөлшектің орташа кинетикалық энергиясы массасы одан әлде қайда кіші молекуланың орташа кинетикалық энергиясына тең.

р = nkT

k = 1,38·10 Дж/К - Больцман тұрақтысы

Салдары:

1. Бірдей температурадағы қысымдары бірдей газдардың молекулаларының концентрациялары да бірдей.

2. екі түрлі газ қоспасының қысымы

р = р1 + р2

ТЕМПЕРАТУРА ЖӘНЕ ҚЫСЫМ

– 23

Қайталау

1. «Жылыулық тепе-теңдік»дегеніміз не?

2. Жылу алмасуда температураның ролі қандай?

3. Температураны қалай өлшейді?

4. Цельсий шкаласы қалай жасалынды?

5. «Абсолют ноль» дегеніміз не?

6. Кельвин және Цельсий температурасында қандай байланыс бар?

Есептер

1. Оттегі молекуласының жылыулық қозғалысының 60ºС температурадағы және азот молекуласының – 60ºС температурадағы энергиясын есептеңіздер.?

2. Қалыпты жағдайдағы газ молекулаларының шоғырын (концентрациясын) анықтаңыз.

( температура 0ºС және қысым 100кПа)

Берілгені: Шешуі:

t1 = 60ºC Т1 = 60 + 273 = 333К

t2 = - 60ºC Т2 = - 60 +273 = 213К

E1 - ? Е = 1,5кТ

E2 - ? Е1 = 1,5·1,38·10ˉ²³·333 = 6,9·10 Дж

Е2 = 1,5·1,38·10ˉ²³·213 = 4,4·10 Дж

1. Шешімі

– 21

– 21

Берілгені: ХБЖ Шешуі:

t = 0ºC 273K p = nkT n = p/kT

p = 100кПа 10 Па

n - ?

2-есептің шешімі

5

ТЕСТ

2

1

Жабық ыдыстағы газды салқындатқанда оның қысымы төмендейді.

Қысымның төмендеу себебі:

А. Ыдыстың көлемі азаяды

В.Молекулалардың жылулық қозғалыс энергиясы азаяды

С. Молекулалардың көлемі азаяды

D. Молекулалардың өз ара әрекеттесу энергиясы азаяды

Бөлмедегі бір ыдыста сутегі, ал екінші ыдыста азот бар. Осы екі газдың

молеклаларының орташа кинетикалық энергиялары бірдей болады егер:

А. Олардың қысымдары бірдей болса

В. Олардағы зат мөлшерлері бірдей болса

С. Олардың тығыздықтары бірдей болса

D. Олардың температуралары бірдей болса