Билеты по физике1 / 5

Нагретый же и охлажденный газ,

как и всякое тело, характеризуется своей температурой — особой

величиной, которой издавна пользуются в науке, технике и в быту.

Следовательно, между температурой и средней кинетической энер-

энергией молекул должна существовать связь. Температура — это вели-

величина, характеризующая состояние теплового равновесия: у тел,

находящихся в состоянии теплового равновесия, температуры оди-

одинаковы. И наоборот, тела с одинаковой температурой находятся

в тепловом равновесии друг с другом. А если два тела находятся

в тепловом равновесии с каким-нибудь третьим телом, то оба тела

находятся в тепловом равновесии и между собой. Это важное утвер-

утверждение является одним из основных законов природы. И на нем

основана сама возможность измерения температуры. Своеобразие температуры как физической величины состоит прежде всего в том, что она, в отличие от многих других величин, не аддитивна. Это значит, что если мысленно разделить тело на

части, то температура всего тела не равна сумме температур его

частей. Этим температура отличается от таких, например, вели-

величин, как длина, объем, масса, значения которых для всего тела

складываются из значений соответствующих величин для его частей. Для измерения температуры издавна пользуются тем, что при

изменении температуры тела изменяются и его свойства. Изме-

Изменяются, следовательно, величины, характеризующие эти свойства.

Поэтому для создания прибора, измеряющего температуру, т. е.

термометра, выбирают какое-либо вещество (термометрическое

вещество) и определенную величину, характеризующую свойство

вещества (термометрическую величину). Выбор того и другого

совершенно произволен. В бытовых термометрах, например, термометрическим веществом является ртуть, а термометрической вели-

величиной — длина ртутного столбика.

Современная термометрия основана на шкале идеального газа,

устанавливаемой с помощью газового термометра. В принципе газо-

газовый термометр — это закрытый сосуд, наполненный идеальным га-

газом и снабженный манометром для измерения давления газа. Зна-

Значит термометрическим веществом в таком термометре служит идеаль-

идеальный газ, а термометрической величиной — давление газа при посто-

постоянном объеме.

Если при нуле температурной шкалы термометрическая величина обра-

обращается в нуль, то такая шкала называется абсолютной шкалой,

а температура, отсчитанная по такой шкале, называется абсолютной

температурой. Описанная здесь шкала газового термометра яв-

является абсолютной. Ее часто называют также шкалой Кельвина, (T=273K)

В технике и быту часто используется температурная шкала,

отличающаяся от описанной тем, что температуре таяния льда при-

приписывается значение нуль (при том же размере градуса). Эта шкала

называется шкалой Цельсия.