Температура по шкале идеального газа

Численное значение универсальной газовой постоянной К, входящей в уравнение состояния идеального газа (3-8), зависит от выбора единиц, в которых измеряются давление и объем газа (предполагается, что температура всегда выражается в абсолютной шкале Кельвина) Если давление измеряется в атмосферах, а объем-в литрах, то К = = 0,082054 л-атм К моль Но если все величины измеряются в единицах системы СИ, то, как указано в приложении 1, К = = 8,3143 Дж К моль (из гл. 15 мы узнаем, что произведение РУ имеет размерность работы или энергии). [c.130]

Наиболее удобной эмпирической шкалой температур является шкала идеального газа. В 1954 г. Международным комитетом мер и весов принято официальное определение температуры [c.25]

Он однозначно определяется температурами теплоприемника и теплоотдатчика и не зависит от вида вещества. Используя это соотношение, как показал В. Томсон (Кельвин), можно построить температурную шкалу, не зависящую от вида какого-нибудь термометрического вещества. Она практически совпадает со шкалой, построенной на основе законов идеальных газов. [c.214]

Основываясь на втором законе термодинамики, можно построить абсолютную шкалу температур (см. далее с. 60, примечание 6), которая не зависит от свойств термометрического вещества. Она совпадает с эмпирической шкалой идеального газа. Единица температуры в этой шкале — Кельвин — совпадает с единицей стоградусной шкалы Цельсия. Соотношение между температурами в абсолютной шкале и шкале Цельсия [c.25]

Отсюда следует, что 01 = АО- , Q и А можно измерить экспериментально. Далее, выбрав две фиксированные температуры (точки плавления льда при нормальном давлении и кипения воды), между которыми проводится цикл Карно, и приняв, что Д0=1ОО, получим абсолютную термодинамическую шкалу, которая совпадает со шкалой идеального газа. [c.61]

До сих пор термин температура применялся нами не вполне строго и мы считали возможным применять для измерения разности температур обычные простые термометры. Проблема определения понятия температура является одной из самых важных в термодинамике. Мы, однако, не будем обсуждать эту проблему сейчас, а отметим лишь, что с этого момента мы будем иметь в виду те.мпературу, измеренную по шкале идеального газа , причем в качестве нуля этой шкалы взята температура —273,15° С. [c.53]

Измерение температуры основано на применении термодинамической шкалы, выведенной теоретическим путем больше 100 лет тому назад У. Кельвином (Англия). Эта шкала имеет линейный характер и не зависит от свойств веш,ества, применяемого как рабочее тело. Со шкалой Кельвина совпадает другая—шкала идеального газа, выведенная также теоретически. Температуру по этой шкале измеряют газовыми термометрами, в которых рабочими веш,ествами являются газы—водород или гелий, свойства которых в определенных условиях близки к свойствам идеального газа. [c.232]

Согласно нулевому закону термодинамики, если два газа находятся в тепловом равновесии друг с другом, можно быть уверенным, что они обладают одинаковой температурой, даже если нет возможности измерить ее. Ка<к было указано в начале данного раздела, все газы становятся идеальными при низких давлениях. Стало быть, можно дать определение идеальных газов как таких газов, которые имеют одинаковые произведения РУ при всех температурах в некотором температурном интервале (определяемом исключительно нулевым законом тер.моди-нами ). Это позволяет использовать уравнение идеального газа РУ = РТ уже не для определения идеальных газов, а для определения понятия температуры Т. Именно таким образом вводится в настоящее время основная температурная шкала она называется температурной шкалой идеального газа. [c.229]

Измеряя произведение РУ для большого числа газов при 273,16 К и используя уравнение идеального газа РУ = РТ, можно найти значение постоянной —0,0820 . Величина Я и экспериментально найденное произведение РУ для любого идеального газа, находящегося в равновесных условиях, позволяет непосредственно получить соответствующее этим условиям значение Т, абсолютной температуры данного идеального газа. Как видно из подписи к рис. 6.9, температура в шкале Кельвина может быть переведена в температуру в шкале Цельсия (°С) вычитанием из первой 273,15°. И наоборот, температура в шкале Цельсия может быть переведена в температуру в шкале Кельвина (К) прибавлением 273,15°. [c.231]

Изложенное допущение [уравнение (IX, 13)], позволившее вычислять значения /( ), является только одним из бесчисленного количества возможных допущений. Например, Джоуль и Томсон [2] указали (1854 г.), что функции /( >) можно приписать какое-нибудь произвольное значение для какой-нибудь легко воспроизводимой и точно устанавливаемой температуры, например, для температуры таяния льда. Д. И. Менделеев [8] предложил (1874 г.) приписать функции /( ) при О "С значение 1000. Предложение Д. И. Менделеева не было принято, принятие его означало бы разрыв со шкалой Цельсия и шкалой идеального газа. [c.179]

Такая произвольность исчезает, если пользоваться так называемой термодинамической (абсолютной) шкалой температур, основанной на втором начале термодинамики (см. гл, IV). Начальной точкой этой универсальной шкалы является значение предельно низкой температуры — абсолютный нуль, равный —273,15°С. Показания по абсолютной шкале совпадают с температурой, измеренной по термометру, который наполнен газом, находящимся под ничтожно малым давлением (теоретически — идеальным газом). [c.16]

Эти разности можно, например, положить равными 1 град. Тогда получается естественная термодинамическая шкала температур. При Q2 = О теплота целиком переходит в работу, и соответственно Г = О — нулевая точка шкалы. Шкала, в которой Г = = / + 273,15 (шкала идеального газа) совпадает с термодинамической. [c.146]

Абсолютная температура Т отсчитывается от такого значения принятого за нуль (нуль по температурной шкале Кельвина — 0° К), при охлаждении до которого (при постоянном объеме) давление идеального газа должно бы стать равным нулю. Она измеряет среднюю энергию движения молекул в телах и пропорциональна последней, а абсолютный нуль температуры показывает крайнюю степень холода , при которой кинетическая энергия молекул равна нулю. [c.35]

Приведенная выше шкала идеального газа идентична шкале температур Кельвина (термодинамической), определенной из выражения коэффициента полезного действия обратимой тепловой машины. [c.90]

На практике применение газовых термометров не представляется возможным при исследованиях обычно применяют различные описанные ниже другие средства измерения температуры термопары, термометры сопротивления. Показания этих приборов должны быть приведены к шкале идеального газа, и это обычно делается посредством нескольких фиксированных точек, температура которых тщательно определяется газовым термометром. Наиболее прямой метод заключается в измерении величин для выбранного свойства (например, электродвижущей силы термопары) в различных фиксированных точках, после чего вычерчивают график, выражающий зависимость этого свойства д от температуры t. Иногда результирующая кривая выражается уравнением [c.91]

В области изменения параметров состояния, где происходит процесс сжатия, реальный газ аппроксимируется некоторым гипотетическим идеальным газом с индивидуальной шкалой условных температур Ту = гТ. [c.116]

Покажем, как можно построить термодинамическую шкалу температуры, пользуясь определениями (III, 7) или (III, 7а) и не связывая величины температур с термометром, рабочим веществом которого является идеальный газ. [c.85]

На параметрах, характеризующих физические свойства воды - температурах ее фазовых переходов - основаны широко известные температурные шкалы Цельсия ("С), Фаренгейта ("Г), Реомюра ("К). Более точной является абсолютная (термодинамическая) шкала температур, построенная на основании зависимости (1.8), так как в условиях, близких к идеальному газу, изменения давления при постоянном объеме или объема при постоянном давлении строго пропорциональны изменениям температуры. Термодинамическая шкала температур в системе мер СИ принята в качестве основной и носит название шкалы Кельвина (К). В британской системе мер по термодинамическому принципу была построена шкала Ренкина ( Ка). В настоящее время в метрической системе мер продолжает широко применяться шкала Цельсия, в британской - Фаренгейта. Шкала Реомюра была распространена в европейских странах и России до 30-х годов текущего столетия сейчас ее можно встретить в научно-технической литературе того периода и на старых образцах техники. Сравнение цитированных температурных шкал представлено на рис. 1.4, а формулы пересчета приведены в таблице 1.5. [c.29]

Обратимся теперь к третьему виду энергии тело обладает им вследствие того, что его атомы и молекулы находятся в состоянии движения, хотя само тело может оставаться неподвижным. Проявлением этого молекулярного движения является теплота, а его интенсивность измеряется температурой тела. Как было изложено в гл. 3, применяемая нами температурная шкала основана на закономерности расширения идеального газа, а теплота измеряется в тех же единицах, что и работа или энергия. Количество теплоты, необходимое для повышения температуры 1 моля вещества на 1 К, называется теплоемкостью этого вещества и измеряется в джоулях на кельвин и на моль (Дж К моль ). [c.53]

Температуру можно рассматривать как условие, которое определяет теплообмен в теле. При обеспечении определенных условий конкретное явление природы всегда происходит при одной и той же температуре. Поэтому для описания каждого явления необходимо точно определять точки на температурной шкале. Двумя такими фиксированными точками являются точка таяния льда и точка кипения воды. Обычно используют шкалы Цельсия и Фаренгейта, в которых установлены соответственно 0° С и 32° F для точки таяния льда и 100° С и 212° F — для точки кипения воды. Значения температуры, отличаюш,иеся от этих двух фиксированных точек, устанавливают с помош,ью термометра измерением какого-либо зависящего от температуры свойства рабочего тела. В качестве термометрического рабочего тела используют газы, так как все они с достаточной точностью подчиняются закону идеального газа. Но при создании температурной шкалы, основанной на свойствах рабочего тела, неизбежно допускаются определенные погрешности. Использование теории идеального обратимого двигателя Карно позволило Кельвину избежать этих погрешностей и ввести шкалу абсолютной термодинамической температуры, которая не зависит от свойств рабочего тела. Нуль градусов по шкале Кельвина на 273,15 К ниже точки таяния льда. Начиная с 1954 г. было решено отказаться от точки таяния льда как от реперной точки, так как ее очень трудно воспроизводить с приемлемой точностью. Вместо нее в качестве реперной точки ввели тройную точку воды (температура фазового равновесия между чистым льдом, водой и водяным паром), которая можетбыть воспроизведена в лабораторных условиях с погрешностью не хуже 0,001 К и которая на 0,01 К выше точки таяния льда. Международным соглашением тройной точке было присвоено значение 273,16 К- Другие температуры могут быть определены с помощью газового термометра постоянного объема согласно следующему выражению [c.16]

Следовательно, целесообразно определить степень необратимости рассматриваемого стандартного процесса не с помощью количества переданной теплоты Q, а с помощью величины Q/6, где 0 — некоторая величина, количественно удовлетворяющая принятому определению температуры. Как только функция 0 будет определена, количественная характеристика степени деградации энергии окажется законченной. Мы удостоверимся в дальнейшем, что 0, которую Кельвин назвал термодинамической температурой, может быть полностью отождествлена с температурой абсолютной шкалы, которую мы раньше определили с помощью идеального газа. Поэтому положим 0 = 7". Значение приведенного тепла Q/7 в этом процессе мы можем назвать возрастанием энтропии системы пружина — резервуар. Если Sa — энтропия в начале процесса, а Sb — в конце, то в соответствии с принятым определением можем записать [c.95]

Свойства идеальных газов, выраженные уравнениями (I. 17) и (1. 19) позволяют найти их энергию и энтальпию в зависимости от температуры. Из уравнений (I. 13) и (1.17) следует, что теплоемкости идеального газа Су (и Ср) могут зависеть только от температуры. Мы примем, что теплоемкость не зависит и от температуры (что с большой точностью экспериментально подтверждается для одноатомных газов). Тогда из уравнения (1.13) получим, пользуясь газовой шкалой температуры а=ио + Су в = 70 + пСу , (I. 20) [c.21]

Следовательно, как внутренняя энергия идеального газа, так и его энтальпия линейно зависят от температуры (в газовой шкале), возрастая соответственно на величины пСу или пСр при повышении температуры на 1 градус. [c.21]

Абсолютная температура Т (47. 48) — обобщенная сила для явлений теплообмена (И, 18, 37). Отличается от температуры, определяемой произвольными термометрическими шкалами, тем что 1/Г — интегрирующий множитель для dQ. Связана с i — температурой по шкале Цельсия (7 = 273,15 К + i) и совпадает с температурой, входящей в уравнение состояния идеального газа. Во все уравнения термодинамики входит только Т. Термодинамически определена В. Томсоном (Кельвином) с помощью цикла Карно. [c.307]

Тепловая энергия является наиболее известной формой энергии. Из повседневного опыта нам хорошо знакомы горячие и холодные предметы, мы знаем, что при горении выделяется энергия, а испарение жидкостей сопровождается их охлаждением. Чтобы изменить состояние системы, к ней подводят тепловую энергию—так поступают при необходимости расплавить твердое вещество, или испарить жидкость, или повысить температуру системы. Тепловая энергия совсем не то же самое, что температура. Теплота представляет собой одну из форм энергии, тогда как температура — это условная мера теплового состояния, по определению равная нулю в абсолютной шкале (шкала Кельвина) для такого состояния идеального газа, при котором его объем обращается в нуль. Абсолютная шкала определяется несколькими воспроизводимыми точками, одной из которых является, например, тройная точка воды (на 273,16° выше абсолютного нуля). [c.303]

XI Генеральная конференция по мерам и весам (1960 г.) приняла (см. приложение в работе [1]) в качестве основной Международную термодинамическую температурную шкалу (Кельвина) с обозначением температуры Т и единицы измерения °К (градус Кельвина). Эта шкала базируется на законах термодинамики идеального газа и использует в качестве основной температуру тройной точки воды, которой присвоено значение 273,16°К. Термин основная шкала означает, [c.91]

Основные положения кинетической теории идеальных газов. Абсолютная шкала температуры. Кинетическая теория идеальных [c.10]

А. Абсолютная температура идеального газа является мерой средней кинетической энергии поступательного движения его молекул. Так как средняя кинетическая энергия поступательного движения молекул газа не может быть отрицательной, то температура Т не может быть меньше нуля. Поэтому значение Т — О-назы-вается абсолютным нулем, а соответствующая шкала — абсолютной температурной шкалой. Из выражения (1,2) видно, что абсо- [c.11]

Состояние идеального газа — это некоторое гипотетическое состояние, достигаемое для реального газа только при малых давлениях. Поскольку эксперименты с газами нри низком давлении в значительной степени затруднены, по международному соглашению была принята более удобная шкала температур. В 1948 г. на девятой Генеральной конференции по мерам и весам [1423] была достигнута договоренность об определении и использовании международной шкалы температур 1948 г. в градусах Цельсия (°С), записываемых символом Эта международная шкала температур 1948 г. является практической, рабочей шкалой и разделена на две части. В интервале от —182,970° С (точка кипения кислорода) до 630,5° С (точка плавления сурьмы) температура определяется с помощью специального платинового термометра сопротивления по формуле [c.21]

Теперь можно решить уравнения (11.18) и (11.19) и получить значения Г и Р по абсолютной стоградусной шкале (шкала Кельвина). Практическое измерение величин dQ и dQ° для обратимой машины представляет много экспериментальных трудностей. Однако оказывается, что если считать идеальным газом такой газ, который при данной температуре подчиняется закону Бойля-Мариотта и внутренняя энергия которого зависит только от температуры, то тогда возможно доказать, что подобный газ подчиняется уравнению состояния [c.224]

Таким образом, опыты с газами можно использовать для установления термодинамической шкалы температур. Это оправдывает применение шкалы температур, основанной на свойствах идеального газа, как это было сделано в ряде глав этой книги (см. стр. 53). [c.225]

Основой каждого измерения температуры, и особенно низких температур, является термодинамическая шкала температур, построенная в соответствии со вторым законом термодинамики. Нулевая точка соответствует —273,16 по шкале Цельсия. Эта шкала температур точно совпадает со шкалой абсолютных температур Т, которая используется в уравнении состояния идеальных газов. Чтобы определить отношение двух абсолютных температур, помещают данную массу газа, свойства которого близки к свойствам идеального газа, в сосуд с постоянным объемом и следят за изменением давления при изменяющейся температуре. [c.79]

Еще Джоуль и Томсон [2] указали, что Т можно приписать какое-нибудь произвольное значение для какой-нибудь легко вос-произбодимой и точно устанавливаемой температуры, например для температуры таяния льда. Д. И. Менделеев [13] предложил [1874 г.] приписать Т при 0° С значение 1000. Предложение Д. И. Менделеева не было принято. Принятие предложения означало бы разрыв со шкалой Цельсия и шкалой идеального газа. [c.184]

Для доказательства идентичности термодинамической шкалы Кельвина со шкалой идеального газа надо просто оперировать Щ1КЛ0М Карно, используя в качестве рабочего тела идеальный газ. Температура в по шкале идеального газа определяется соотношением [c.108]

Измерение высоких температур газовым термометром и внесение поправок по фиксированным точкам на шкале идеального газа становятся очень затруднительными. Выше 1063° Международная температурная шкала определена по формуле излучения Планка (глава 8) постоянная Сг в формуле имеет значение 1,438 см-град. Метод, с помощью которого получена температурная шкала в этой области, будет описан ниже, после рассмотрения законов излучения и их применения в оптической пирометрии. Однако о большинстве опубликованных рабог дается температура по Международной шкале 1927 г. В ней температуры выше 1063° определены по формуле излучения Вина (удовлетворительное приближение к формуле Пл1анка установлено экспериментально в широком интервале температур) однако в этом случае постоянная Сг имеет значение 1,432 см- град. Значение Сг было выбрано для воспроизведения газовой шкалы с возможно большей точностью последние работы показали значительную ошибку ее определения, и в 1941 г. Бирж [49] установил наиболее вероятное значение 1,43848 см-град. Бирден и Вате [50] указали наиболее вероятное значение 1,43870 см-град. Таким образом, все международные температурные шкалы выше 1063°, применявшиеся до 1949 г., несколько отличаются от истинной газовой температурной шкалы. Фиксированные точки для температур от 1063° и выше приведены в тавл. 6. [c.94]

Ввиду этого в настоящем Справочнике термодинамические свойства электронного газа были вычислены в интервале температур 293,15—20000 К для невырожденного идеального газа при давлении 1а/7ш. Расчет проводился по уравнениям(П.З)—(П.4), где в соответствии с двумя возможными ориентациями спина электрона принимается, что = - ен = Я п2, а поступательные составляющие Фпост и 5пост вычислялись по соотношениям (П.6) — (П.7) с атомным весом электрона, принятым равным (в химической шкале), 5,4861 10" (см. Приложение 1). Окончательно [c.946]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология