Температура

- Что такое энтропия?

- энтропия является мерой беспорядка в системе

Н-р: нельзя пощупать Солнце, звезды, раскаленный металл. Так что же такое температура?

Возьмём три глубокие чашки, в одной из которых будет очень холодная вода, в другой горячая, а в третьей вода из графина, длительное время стоявшего в комнате. Подержим некоторое время одну руку в горячей воде, а другую – в холодной. После этого опустим обе руки в тарелку с водой из графина. Почувствуем, что одна и та же вода для одной руки будет теплее, чем для другой. Этот опыт показывает, что ощущение тепла может быть обманчивым, и с помощью чувств нельзя достоверно определить температуру тела.

Здесь нам на помощь приходит специальный прибор – термометр. При изменении температуры тела изменяется какое-либо его свойство, например, объём. На этом и основано действие термометра.

- при контакте тел с разной температурой энергия всегда переходит от тела с большей температурой к телу с меньшей температурой;

- все тела, находящиеся в тепловом равновесии друг с другом, имеют одинаковую температуру.

Измерять температуру люди научились задолго до того, как поняли что это такое. Первые термометры были разнообразны

- История термодинамики началась, когда в 1592 году Галилео Галилей создал первый прибор для наблюдений за изменениями температуры, назвав его термоскопом.

Позднее флорентийские ученые усовершенствовали термоскоп Галилея, добавив к нему шкалу из бусин и откачав из шарика воздух.

Термоскоп представлял собой небольшой стеклянный шарик с припаянной стеклянной трубкой. Шарик нагревали, а конец трубки опускали в воду. Когда шарик охлаждался, давление в нем уменьшалось, и вода в трубке под действием атмосферного давления поднималась на определенную высоту вверх. При потеплении уровень воды в трубки опускался вниз. Недостатком прибора было то, что по нему можно было судить только об относительной степени нагрева или охлаждения тела, так как шкалы у него еще не было.

В 17 веке воздушный термоскоп был преобразован в спиртовой флорентийским ученым Торричелли. Прибор был перевернут шариком вниз, сосуд с водой удалили, а в трубку налили спирт. Действие прибора основывалось на расширении спирта при нагревании, - теперь показания не зависели от атмосферного давления. Это был один из первых жидкостных термометров. На тот момент показания приборов еще не согласовывались друг с другом, поскольку никакой конкретной системы при градуировке шкал не учитывалось.

В 1694 году Карло Ренальдини предложил принять в качестве двух крайних точек температуру таяния льда и температуру кипения воды.

- 1709 г. – немецкий физик Фаренгейт изобрел спиртовой термометр, за нуль приняв самую низкую из известных ему температур – температуру смеси воды и льда с нашатырем. За вторую опорную точку своей шкалы он принял температуру тела своей жены. Интервал между этими точками он разделил на 100 равных частей, каждую из которых назвал градусом (1⁰ по Фаренгейту, или 1⁰F) До сих пор термометры со шкалой Фаренгейта используют в Америке, только спирт заменили на ртуть и верхняя опорная точка стала121⁰F

Еще одна шкала была предложена французским ученым Реомюром в 1730 году.

Он делал опыты со спиртовым термометром и пришел к выводу, что шкала может быть построена в соответствии с тепловым расширением спирта. Установив, что применяемый им спирт, смешанный с водой в пропорции 5:1, расширяется в отношении 1000:1080 при изменении температуры от точки замерзания до точки кипения воды, ученый предложил использовать шкалу от 0 до 80 градусов. Приняв за 0 ° температуру таяния льда, а за 80 ° температуру кипения воды при нормальном атмосферном давлении.

В 1742 году шведский ученый Андрес Цельсий предложил шкалу для ртутного термометра, в которой промежуток между крайними точками был разделен на 100 градусов. При этом сначала температура кипения воды была обозначена как 0 °, а температура таяния льда как 100 °. Однако в таком виде шкала оказалась не очень удобной, и позднее астрономом М. Штремером и ботаником К. Линнеем было принято решение поменять крайние точки местами.

М.В. Ломоносовым был предложен жидкостный термометр, имеющий шкалу со 150 делениями от точки плавления льда до точки кипения воды.

В начале 19 века английским ученым лордом Кельвином была предложена абсолютная термодинамическая шкала. Одновременно Кельвин обосновал понятие абсолютного нуля, обозначив им температуру, при которой прекращается тепловое движение молекул. По Цельсию это -273,15 °С.

Если в 18 веке был настоящий “бум” открытий в области систем измерения температуры, то с прошлого века началась новая пора открытий в области способов измерения температуры.

Сегодня существует множество устройств, применяемых в промышленности, в быту, в научных исследованиях – термометры расширения и термометры манометрические, термоэлектрические и термометры сопротивления, а также пирометрические термометры, позволяющие измерять температуру бесконтактным способом.

Практическая работа

Определите температуру воды при помощи термометра, запишите значения температуры в градусах Кельвина и Цельсия

Домашнее задание

• Параграф №29 “Температура”
• Подготовить сообщение об одном из ученых: Цельсий, Кельвин, Фаренгейт

Спасибо за урок, сегодня вы хорошо поработали, оценки за урок......

Записывают домашнее задание