3. Температура.

Температура – це величина, що характеризує ступінь нагрітості тіла.

Термометр – прилад для вимірювання температури, дія якого основана на розширенні тіл під час нагрівання. За „0” умовно приймається температура танення льоду при нормальному тиску, а за „100” – температура кипіння води при нормальному тиску. Одна сота цього інтервалу є одиницею температури – градусом Цельсія, а таку шкалу температур називають шкалою Цельсія. Внаслідок нерівномірного розширення речовин, що використовуються в термометрах (спирт, ртуть), при нагріванні, отримати єдину температурну шкалу таким чином не можна.

Абсолютний нуль – це температура, при якій має припинитися поступальний рух молекул. t _абс –273ºС

З означення абсолютного нуля зрозуміло, що неможливо охолодити тіло до температури абсолютного нуля, оскільки рух молекул припиняється і речовина в сенсі, який ми означили трьома основними положеннями М.К.Т. припиняє існувати. Отже, температури нижчої абсолютного нуля в природі не може бути!

На основі цих міркувань була введена нова термодинамічна шкала температур – шкала Кельвіна. За нуль цієї шкали приймається температура абсолютного нуля, а розмір градуса Кельвіна співпадає з розміром градуса Цельсія. Температура, виражена за термодинамічною шкалою, називається абсолютною температурою Т, одиницею якої є Кельвін ( К ). Зв’язок між абсолютною температурою і температурою за Цельсієм

Т=273+ t

Кінетична енергія прямо пропорційна абсолютній температурі:

де k=1,38·10^-23 Дж/К – стала Больцмана

Н

Т=273К (0ºС)

Р=1,013·10⁵Па

а практиці часто користуються поняттям Нормальні умови – це стан речовини при певних термодинамічних параметрах:

Тема 5 : Ідеальний газ. Рівняння Мендєлєєва-Клапейрона.

Агрегатний стан.

Молекули перебувають в хаотичному русі, що визначається кінетичною енергією, та взаємодіють одна з одною, що характеризується потенціальною енергією. Сумісна дія двох факторів визначає агрегатний стан речовини:

1. Газоподібний - хаотичний рух переважає сили взаємодії ( Е_к >Е_п )

2. Рідина - хаотичний рух і його характеристика кінетична енергія близькі до значення потенціальної енергії взаємодії ( Е_к ≈ Е_п )

3. Тверде тіло - кінетична енергія хаотичного руху мала порівняно з потенціальною енергією взаємодії ( Е_к < Е_п )

При підвищенні температури речовини зростає кінетична енергія молекул і співвідношення енергій порушується: тверді тіла переходять в рідкий стан, рідкі – в газоподібний. (При нагріванні лід тане і випаровується)

Ідеальний газ.

При вивченні явищ природи неможливо врахувати всі фактори, які впливають на хід явища. Проте завжди можна виділити найголовніші з них, іншими (другорядними), які не здійснюють значного впливу на хід явища, можна знехтувати. На цій основі створюється певне ідеалізоване уявлення про явища.

Виходячи з характеристик газового стану речовини можна ввести поняття ідеального газу.

Ідеальний газ - це такий газ, в якому можна знехтувати взаємодію між молекулами, а молекули прийняти за матеріальну точку.

Така модель відповідає реальному газу при невисоких тисках і не дуже низьких температурах.

Якщо вибрати певну масу газу m , то при сталих тиску, температурі і об’єму газ буде знаходитися в рівноважному стані. Якщо основні термодинамічні параметри змінюються, то в газі протікає процес, який переводить газ в інший рівноважний стан з іншими значеннями термодинамічних параметрів.

Газовий закон – співвідношення між значеннями певних термодинамічних параметрів газу на початку і в кінці процесу.

2. Об’єднаний газовий закон – газовий закон, що виражає зв’язок між всіма трьома параметрами газу.

- Об’єднаний газовий закон: при постійній масі газу відношення добутку об’єму на тиск до температури газу є сталою величиною для всіх станів цієї маси газу.

- рівняння Мендєлєєва-Клапейрона (рівняння стану ідеального газу)

Якщо => pV=RT - рівняння стану для одного моля ідеального газу.