Реферати українською » Наука и техника » Температура у природі й техніці


Реферат Температура у природі й техніці

Поняттям «температура» ми часто користуємося ми у повсякденного життя. «Треба поглянути, скільки градусів надворі, аби знати, як одягтися», – розмовляємо. Або: «Не захворів ваша дитина? Измерьте йому температуру». Отже кожний цілком розуміє, що означають це слово. Температура висловлює фізичне стан деякою системи, її внутрішню енергію.

Температура пов'язані з хаотичним рухом молекул. Це знав ще наше велике співвітчизник М. В. Ломоносов. У своїй роботі «Роздуми причину виробництва тепла й холоду» він писав:

«Дуже ж добре відомо, що теплота порушується рухом: від взаємної тертя руки зігріваються; дерево загоряється полум'ям; під час удару кременю про кресало з'являються іскри; залізо накаливается від проковывания частими та з сильними ударами, і якщо їх припинити, то теплота зменшується... З цього всього річ цілком очевидна, що достатня підстава теплоти залежить від русі. Оскільки рух неспроможна відбуватися без матерії, необхідно, щоб достатня підстава теплоти полягала у русі якийсь матерії.

І хоча у гарячих тілах здебільшого на цей вид не помітно будь-якого руху, таке все-таки часто-густо можна знайти по виробленим діям. Так, залізо, нагріте майже розжарювання, здається на очей які у спокої; проте одні тіла, присунуті щодо нього, воно плавить, інші перетворює на пару; тобто, наводячи частки в рух, вона тим самим показує, що у ньому є рух якийсь матерії. Адже не можна заперечувати існування руху там, де вона немає: які у насправді заперечуватиме, що коли і через ліс проноситься сильний вітер, то листя, і сучки дерев колышатся, хоча за розгляданні видали і видно руху. Так само, як внаслідок відстані, і у теплих тілах внаслідок дрібниці частинок що просувалася матерії рух йде від погляду».

Ломоносов впритул до поняттю абсолютного нуля. Він стверджував: «...неможлива вища і міру теплого як руху. Навпаки, той самий рух може настільки зменшитися, що тіло сягає нарешті стану досконалого спокою й ніяка подальше зменшення руху неможливо. Отже, в разі потреби має бути найбільша і щабель холоду, які мають належати до повному припинення... руху частинок».

Поняття абсолютного нуля впровадили 1848 року англійським ученим У. Томсоном (Кельвином). Воно випливає з другого початку термодинаміки, та якщо з третього початку слід, що абсолютний нуль недосяжний. Значення одеського форуму – мінус 273,15°C. З наближенням температури до нуля йдуть до нуля все теплові характеристики речовини: ентропія, теплоємність тощо.

Температуру не можна вимірювати безпосередньо, його значення знаходять зі зміни будь-якого властивості речовини, наприклад, до збільшення обсягу тіла зі зростанням його температури. У цьому грунтується дію ртутних, спиртових та інших подібних термометрів. Можна вимірювати температуру зі зміни електричного опору, тиску, випромінювання та т.п., треба лише, щоб це й зміна добре помітно.

Рис. 1. Співвідношення між температурними шкалами за Фаренгейтом (F), Цельсія (З) і Кельвіна (K)

Англійський учений Р. Гук і нідерландський натураліст X. Гюйгенс встановили дві постійні точки термометра: точку танення криги й точку кипіння води. У 1742 року А. Цельсий запропонував стоградусную шкалу термометра, де точка кипіння води відзначалася нулем, а точка танення льоду – числом 100. Сьогодні ми часто користуємося цієї, а ніби перевернутої шкалою, яка називається шведського вченого. Крім шкали Цельсія (З), є ще температурні шкали Кельвіна (K), за Фаренгейтом (F), Реомюра (R), Ранкина (Ra). Співвідношення між першими трьома показано на рис. 1. Зв'язок двох останніх зі шкалами Цельсія і Кельвіна дають такі формули:

n°С = 0,8n° R

nK = 1,8n° Ra

Рис. 2. Температури, які у природі й техніці

На рис. 2 представлені температури, які у природі й техніці. Ліва шкала логарифмічна. Це означає, що дві сусідніх розподілу відрізняються одна від друга за розміром в десять разів. Права шкала – «розтягнута» невелику частину лівої шкали. Вона лінійна.

Насамперед ви знайдете температури, що характеризують орю середовище проживання – планету Земля. Тут багато спекотних місць. Одне – Долина смерті Каліфорнії (США). Там відзначено спека 56,7°C. Але рекорд по позитивним температур належить, безумовно, Сахарі. Він дорівнює 63°C затінена. На Землі є й полюси холоду. У Північній півкулі їх розташовано в Якутії і Гренландії, температура там досягає майже 70 градусів морозу. А найхолодніше місце на планеті – це Антарктида. У його глибинних районах зареєстровано температура – 94,5°C. Такою морозі метал стає тендітним, соляр перетворюється на густу тістоподібну масу, а гас не спалахує навіть за поєднанні з відкритим вогнем.

А як і температура надр Землі? Раніше висловлювалися різні гіпотетичні припущення, і наводилися розрахунки, якими температура на глибині 15 км виходила 100...400°C. Тепер Кольская сверхглубокая свердловина, що пройшов оцінку 12 км, дала точний у відповідь поставлене запитання. Спочатку (до 3 км) температура росла на 1° через кожні 100 м проходки, далі це зростання становило 2,5° на кожні нові 100 м. На глибині 10 км температура надр Землі дорівнювала 180°C!

На шкалою ви знайдете температури внутрішніх зон найгарячіших зірок, Всесвіту невдовзі після його народження, газів, що випливають із сопла ракети, і багатьох інших об'єктів і процесів. Але, звісно, один малюнок неспроможна вмістити все безліч значень температур, можна зустріти у природі й техніці. Він лише інформація для роздумів.

Схожі реферати:

Навігація