Словарь научных терминов
Температура

ТЕМПЕРАТУРА (от лат. temperatura- надлежащее смешение, нормальное состояние), термодинамич. параметр, характеризующий состояние термич. равновесия макроскопич. системы. Наряду с давлением, хим. потенциалом и др. параметрами состояния, Т. относится к интенсивным величинам, т.к. не зависит от массы системы. Согласно принципу термич. равновесия, две фазы А и В, адиабатически изолированные от окружающей среды (внутр. энергии фаз соотв. ЕА + ЕВ = const), могут находиться в состоянии равновесия, к-рое характеризуется определенными значениямиhttp://www.medpulse.ru/image/encyclopedia/8/3/5/13835.jpegиhttp://www.medpulse.ru/image/encyclopedia/8/3/6/13836.jpeg(рА, рB-давления;http://www.medpulse.ru/image/encyclopedia/8/3/7/13837.jpeg, http://www.medpulse.ru/image/encyclopedia/8/3/8/13838.jpeg -молярные объемы фаз). Экспериментально установлено, что если фаза А находится в равновесии с фазой В, а В-с С, то А и С также находятся в равновесии. Из принципа термич. равновесия следует, что каждая фаза обладает эмпирической Т. q-измеримым св-вом такого рода, что из qА(рA;http://www.medpulse.ru/image/encyclopedia/8/3/9/13839.jpeg) = qB(рB;http://www.medpulse.ru/image/encyclopedia/8/4/0/13840.jpeg) и qB(рB;http://www.medpulse.ru/image/encyclopedia/8/4/1/13841.jpeg) = qC(рC;http://www.medpulse.ru/image/encyclopedia/8/4/2/13842.jpeg) следует qА(pА;http://www.medpulse.ru/image/encyclopedia/8/4/3/13843.jpeg) = qс(рс;http://www.medpulse.ru/image/encyclopedia/8/4/4/13844.jpeg).

Если две фазы с разл. q приведены в тепловой контакт друг с другом через пов-сть раздела и qА > qВ, возникает поток теплоты от А к В, т. е. от более нагретой фазы к менее нагретой. При qА = qВ тепловой поток отсутствует. Принцип термич. равновесия впервые сформулирован Дж. Блэком в кон. 18 в. В термодинамику он введен, однако, позднее первого и второго начал термодинамики, поэтому его часто называют нулевым началом термодинамики.

Существует множество ф-ций q(p,http://www.medpulse.ru/image/encyclopedia/8/4/5/13845.jpeg), удовлетворяющих нулевому началу. Конкретный вид q(p,http://www.medpulse.ru/image/encyclopedia/8/4/6/13846.jpeg) определяется используемым измерит. прибором-термометром и способом построения термометрич. шкалы.

Понятие абсолютной Т. введено У. Томсоном (лордом Кельвином) в 1848 на основании теоремы Карно, согласно к-рой все обратимые тепловые машины, где рабочее тело совершает круговой процесс между нагревателем с эмпирической Т. q1 и холодильником с эмпирической Т. q2, имеют одинаковый кпд h, независимо от природы рабочего тела:

http://www.medpulse.ru/image/encyclopedia/8/4/7/13847.jpeg

где Q1- тепло, отбираемое рабочим телом от нагревателя, Q2-тепло, передаваемое холодильнику. Значения q1 и q2 можно измерить с помощью произвольной шкалы Т., величиныhttp://www.medpulse.ru/image/encyclopedia/8/4/8/13848.jpegи h при смене шкалы остаются постоянными. Абсолютная Т. вводится соотношением:

http://www.medpulse.ru/image/encyclopedia/8/4/9/13849.jpeg

где T1 и Т2-абсолютные Т. нагревателя и холодильника соотв., причем T1 есть ф-ция только q1, а Г2-только q2. Для построения шкалы абсолютной Т. достаточно приписать определенное значение Т, одному известному термич. состоянию. В настоящее время по международному соглашению принято, что абсолютная (термодинамич.) Т. плавления воды при нормальном давлении равна 273,15 К (точно). Абсолютный нуль Т. (или нулевая абсолютная Т.) имеют ясный физ. смысл как Т. холодильника в цикле Карно, при к-рой кпд тепловой машины h = 1. Тело, находящееся при нулевой Т., не способно передавать теплоту к.-л. другому телу. Единица измерения абсолютной Т. в системе СИ-градус Кельвина (Кельвин, К). Конкретные измерения абсолютной Т. осуществляются с помощью набора спец. термометров (подробнее см. Термометры, Термометрия).

Согласно строгой формулировке второго начала термодинамики (аксиоматика Каратеодори), абсолютная Т. вводится как интегрирующий делитель для бесконечно малого кол-ва теплоты dQ, полученного системой, обладающей внутренней энергией Е, в обратимом процессе. Величина dQ/T является полным дифференциалом ф-ции состояния S, наз. энтропией. Абсолютная Т. выражается соотношением:

http://www.medpulse.ru/image/encyclopedia/8/5/0/13850.jpeg

X1, X2, Х3, ...-экстенсивные термодинамич. переменные (объем V, электростатич. индукция D, магн. индукция В и т.п.). Абсолютная Т. и эмпирическая Т. q связаны аналит. зависимостью для систем, у к-рых E является ф-цией только Ти V:

http://www.medpulse.ru/image/encyclopedia/8/5/1/13851.jpeg

Аналит. связь p,http://www.medpulse.ru/image/encyclopedia/8/5/2/13852.jpegи Т для фазы наз. уравнением состояния. В статистической термодинамике аналогом ур-ния (1) служит соотношение:

http://www.medpulse.ru/image/encyclopedia/8/5/3/13853.jpeg

где W— термодинамич. вероятность, k-постоянная Больц-мана. Термодинамич. вероятность W(E)равна числу возможных состояний системы, при к-рых последняя обладает внутр. энергией Е. Термодинамич. вероятность связана с энтропией соотношением Больцмана S = kln W. Для обычной макроскопич. системы величина W- быстро возрастающая ф-ция Е и, следовательно, абсолютная Т. положительна.

Термич. равновесие двух систем А и В (EА + ЕB = const), определяемое равенством т-р TА = ТB, соответствует наиб. вероятному распределению энергии между А и В. Если В представляет собой обширный тепловой резервуар (ЕВ >> EА), то абсолютная Т. определяет плотность вероятности Р(Е) для системы А находиться в состоянии с заданной энергией EA,r при термич. равновесии с системой В:

http://www.medpulse.ru/image/encyclopedia/8/5/4/13854.jpeg

где, суммирование ведется по всем значениям http://www.medpulse.ru/image/encyclopedia/8/5/5/13855.jpeg энергии EA.r (r = 1,2,... , п) подсистемы А (канонич. распределение Гиббса). Частными случаями канонич. распределения являются распределения молекул идеального газа по энергиям и скоростям (распределения Больцмана и Максвелла).

Важные физ. постоянные в-ва-его Т. кипения, плавления, фазовых переходов, полиморфных превращений, а также критическая Т. (см. Критическое состояние), тройные точки.

Практически все физ.-хим. величины зависят от Т. Важными примерами являются температурные зависимости:

1) константы скорости хим. р-ции к:

http://www.medpulse.ru/image/encyclopedia/8/5/6/13856.jpeg

где EA-энергия активации, A-предэкспоненциальный множитель (см. Аррениуса уравнение, Константа скорости, Энергия активации).

2) Константы равновесия хим. р-ции Кр:

http://www.medpulse.ru/image/encyclopedia/8/5/7/13857.jpeg

где R-газовая постоянная, http://www.medpulse.ru/image/encyclopedia/8/5/8/13858.jpeg-стандартная энтальпия р-ции.

3) Теплового эффекта хим. р-ции при постоянном давлении (DH) и постоянном объеме (DU):

(9DН/9Т)р = DСр, (9DU/9Т)V = DСV,

где H и U-энтальпия и внутр. энергия системы, Ср и СV-теплоемкости при постоянном давлении и постоянном объеме соотв. (см. Кирхгофа уравнение).

4) Теплоты равновесного фазового перехода L:

http://www.medpulse.ru/image/encyclopedia/8/5/9/13859.jpeg

где http://www.medpulse.ru/image/encyclopedia/8/6/0/13860.jpeg-изменение молярного объема при переходе в-ва из фазы 1 в фазу 2 (см. Клапейрона -Клаузиуса уравнение).

5) Стандартной электродвижущей силы E0 гальванич. цепи:

http://www.medpulse.ru/image/encyclopedia/8/6/1/13861.jpeg

где Кр(Т)-константа равновесия электродного процесса, F-Фарадея постоянная, Z-число переносимых электронов (см. Электрохимические цепи).

6) Объемной плотности rv излучения абсолютно черного тела с частотой v (ф-ла Планка):

http://www.medpulse.ru/image/encyclopedia/8/6/2/13862.jpeg

где с-скорость света, h-постоянная Планка.

Полной объемной плотности излучения по всем частотам (закон Стефана - Больцмана):

http://www.medpulse.ru/image/encyclopedia/8/6/3/13863.jpeg

7) Степени ионизации a газа, состоящего из атомов А:

http://www.medpulse.ru/image/encyclopedia/8/6/4/13864.jpeg

где Ei-энергия ионизации атома, m-масса электрона; gi, gА-статистич. веса ионов и атомов (ур-ние Саха).

Понятие Т., сформулированное для равновесного состояния системы в целом, используется и для характеристики локального термодинамич. равновесия, если система в целом неравновесна и ее Т. рассматривается как непрерывная ф-ция координат и времени. При локальном термодинамич. равновесии малые элементы объема приближенно рассматриваются как равновесные, обладающие каждый своей Т., и учитывается обмен энергией (энтропией) между ними. Локальное термодинамич. равновесие-одно из осн. понятий термодинамики необратимых процессов. В ряде физ. задач неравновесная система м. б. разбита на подсистемы, в к-рых время установления термич. равновесия много меньше времени достижения равновесия системой в целом. Подобная ситуация м. б. охарактеризована тем, что каждой из подсистем соотносится своя Т., отличная от Т. других подсистем. Напр., в полупроводниках Т. электронов проводимости в сильном электрич. поле много выше Т. решетки; в плазме отдельно рассматривают Т. электронов и Т. ионов.

В нач. 50-х гг. 20 в. сформулировано понятие отрицательных абсолютных Т. Такие Т. могут возникать в системах, если с ростом энергии Е термодинамич. вероятность W (или энтропия S)не возрастает, а убывает, в результате чего производная http://www.medpulse.ru/image/encyclopedia/8/6/5/13865.jpeg становится меньше нуля (см. ф-лы 1 и 2). Подобная ситуация реализуется для таких систем, в к-рых энергия Е ограничена снизу и сверху. Так, двухуровневая система, состоящая из N ядерных спинов во внеш. магн. поле (напр., ионы Li+ в кристалле LiF), имеет миним. энергию NE1, максимальную NE2, где E1 и Е2-энергии спина ядра на нижнем и верхнем уровнях. Начиная с энергии, равной N(E1 + E2)/2, термодинамич. вероятность W убывает с ростом энергии, что позволяет говорить об отрицательной Т. подсистемы (ионы Li+), но не для системы в целом. Рассматриваемая подсистема должна быть термически слабо связана с системой в целом, для к-рой отсутствуют ограничения по энергии.

При физ.-хим. исследованиях условно выделяют область низких Т. (см. Криохимия) и область высоких Т. (обычно 500-3000 К), к-рую рассматривают как химию высоких Т., или просто высокотемпературную химию. Т. в интервале 500-3000 К получают методами радиационного и лазерного нагрева, электронной и ионной бомбардировки. Объекты высокотемпературной химии, как правило,-неорг. соединения. Характерными чертами высокотемпературных хим. процессов являются: 1) сравнительно малая роль констант скорости, энергий активации и т. п. кинстич. факторов, поскольку скорость р-ций высока и в системе быстро устанавливается равновесие; 2) увеличение роли газовой (паровой) фазы из-за интенсивных процессов испарения; 3) необходимость учета влияния заряженных частиц-ионов и электронов, возникающих в результате термодиссоциации (см. Ионы в газах, Ионно-молекулярные реакции). Высокотемпературными процессами являются мн. металлургич. произ-ва, процессы напыления пленок, монокристаллов выращивания из газовой фазы и др.

Процессы в области Т. 3000-5000 К изучаются плазмо-химией.

Лит.: Кричевский И. Р., Понятия и основы термодинамики, 3 изд., М., 1962; Рей Ф., Статистическая термодинамика, пер. о англ., М., 1986.

М. В. Коробов.



(+)-тубокурарин 2-теноилтрифторацетон Таблетирование Табун Тайрон Таллийорганические соединения Талловое масло Тальк Таннины Тантал Тантала галогениды Тантала оксиды Тантала сплавы Танталаты Танталорганические соединения Тарельчатые аппараты Тартраты Тауриды Таутомерия Тафеля уравнение Тафта уравнение Твердое тело Твердость Твердофазная полимеризация Твердофазный синтез Твердые горючие ископаемые Твердые растворы Твердые смазки Твердые сплавы Тейхоевые кислоты Текстолиты Текстурированные нити Текучести температура Теле-замещение Теллур Теллура оксиды. Теллуриды Теллурорганические соединения Теллурофен Теломеризация Температура Темплатный синтез Тензиметрия Теобромин Теофиллин Тепловая теорема Тепловой эффект реакции Теплоемкость Теплоизоляционные материалы Теплообмен Теплопроводность Теплостойкость Теплота образования Теплота сгорания Тер-мейлена метод Тербий Терефталевая кислота Терефталоилхлорид Термит Термический анализ Термический крекинг Термогравиметрия Термография Термодеполяризационный анализ Термодинамика Термодинамические потенциалы Термодинамическое равновесие Термодиффузионное разделение Термолиз Термолизин Термолюминесценция Термометрия Термометры Термопласты Термореактивные пластмассы Термостойкие волокна Термостойкие полимеры Термостойкость Термофорез Термохимия Термоэластопласты Терпеновые смолы Терпеновые спирты Терпены Терпинены Терпинеолы Терфенилы Тестостерон Тетрагидрофолатдегидрогеназа Тетрагидрофуран Тетразен Тетразол Тетралин Тетраметилолфосфонийхлорид Тетранитрометан Тетранитропентаэритрит Тетрафторэтилен Тетрахлорбензолы Тетрахлорэтаны Тетрахлорэтилен Тетрацианохинодиметан Тетрацианоэтилен Тетрациклины Тетраэтилсвинец Тетраэтоксисилан Тетрил Тетроники Тетурам Технеций Техника безопасности Технические жидкости Технический углерод Тиазиновые красители Тиазол Тиамин Тиенотиофены Тиепин Тиетан Тиильные радикалы Тиираны Тиксотропия Тиле-винтера реакция Тимидин Тимин Тимол Тиоацетамид Тиогликолевая кислота Тиодигликоль Тиозоли Тиоиндиго Тиоиндигоидные красители Тиокарбаминовые кислоты Тиокарбонильные соединения Тиокарбоновые кислоты Тиоколы Тиолы Тиомочевина Тион-тиольная перегруппировка Тионилгалогениды Тиопентал-натрий Тиопираны Тиопирилия соли Тиосалициловая кислота Тиосемикарбазиды Тиосемикарбазоны Тиосерная кислота Тиоспирты Тиосульфаты неорганические Тиосульфокислоты Тиоугольные кислоты Тиофен Тиофенол Тиофенолы Тиоформальдегид Тиофосфаты неорганические Тиофосфаты органические Тиохолин Тиоцианаты неорганические Тиоцианаты органические Тиоэфиры Типов теория Тиреотропный гормон Тирозин Тироксин Тиролиберин Титан Титана галогениды Титана карбид Титана нитрид Титана оксиды Титана сплавы Титана сульфаты Титана хлориды Титанаты Титанорганические соединения Титр Титраторы Титриметрия Тиурамы Тиффено реакция Тищенко реакция Тодда-атертона реакция Тозилаты Ток обмена Токолитические средства Токоферолы Токсины Токсичность Толан Толленса реактив Толуидины Толуилендиамины Толуилендиизоцианаты Толуиловые альдегиды Толуиловые кислоты Толуол Толуолсульфамиды Толуолсульфокислоты Толуолсульфонат Толуолсульфохлориды Тонкие пленки Тонкослойная хроматография Топлива Топливные элементы Топные отношения Топоизомеразы Топология Топомеризация Топохимические реакции Торий Торпа-циглера реакция Торф Тошлирование Травление Транквилизаторы Трансаминирование Трансаннулярные реакции Трансгидрогеназа Транскетолаза Транскрипция Трансляция Трансмиссионные масла Транспозоны Трансферазы Трансформация Трассирующие составы Трассёра метод Трение Треоизомеры Треонин Третье начало термодинамики Трехмерные полимеры Триазины Триазолы Триаминотринитробензол Триарилметильные радикалы Триацетатные волокна Триацетонамин Трибохимия Трибутилфосфат Триизобутилалюминий Трииодтиронин Тримезиновая кислота Тримекаин Тримеллитовая кислота Триметиламин Триметилолфосфин Триметилолфосфиноксид Триметилфосфит Тримолекулирные реакции Тринитробензол Тринитроксилол Тринитрорезорцин Тринитротолуол Тринитрофенол Триозофосфатиомераза Триоксан Триоксибензолы Триорганоарсины Трипсин Триптофан Триптофана3а Тритий Трифенилкарбинол Трифенилметан Трифенилметановые красители Трифенилфосфат Трифенилфосфин Трифенилфосфит Трифенилхлорметан Трифторацетиллцетон Трифторнадуксусная кислота Трифторнитрозометан Трифторуксусная кислота Трихлорбензолы Трихлорэтаны Трихлорэтилён Трихомонацид Триэтаноламин Триэтилалюминий Триэтиламин Триэтиленгликоль Тройная связь Тройная точка Тромбин Тропановые алкалоиды Тропафен Тропацин Тропеолины Тропилия соединения Трополоны Трудногорючие волокна Тулий Туманоулавливание Туннельный эффект Турбидиметрия Турбинные масла Турбулентная диффузия Тяжёлая вода
www.missus.ru: Круассаны с шоколадом
05.12.2016
… г сливочного масла (не меньше 82% жирности) комнатной температуры
www.missus.ru: Как вырастить лаврушку дома?
03.12.2016
… ставят в теплое место с температурой +22 - +26°C и для создания высокой влажности воздуха накрывают полулитровой банкой. В течение 15-20 дней черенок из пульверизатора опрыскивают водой сначала 4-5 раз в день, постепенно уменьшая …
www.missus.ru: Самые сытные пироги
30.11.2016
… 40 минут при температуре 200°C. За 10 минут до готовности посыпаем тертым сыром. …
www.missus.ru: Всеми любимые торты из детства
29.11.2016
… Готовый торт оставить при комнатной температуре на 4 часа, затем убрать на ночь в холодильник. …
www.missus.ru: 10 советов по приготовлению вкусной курицы в духовке
28.11.2016
… знания некоторых секретов, и приложения фантазии. Для того чтобы птица, запеченная в духовке, получилась по-настоящему вкусной, сочной и аппетитной необходим и правильный выбор тушки, и соблюдение температурного режима и времени приготовления, и разумный выбор сопутствующих ингредиентов. И только знание основ приготовления вкупе с вашей фантазией и опытом смогут помочь вам насладиться этим вкусным блюдом …
www.missus.ru: Комнатный цветок "женское счастье"
27.11.2016
… в комнате в любое время года должна быть не ниже 15-18 и не выше 25 градусов. В домашних условиях такой «климат» обеспечить нежной тропиканке будет достаточно просто. Единственное, чего …
www.missus.ru: 6 вкусных рецептов из картофеля
27.11.2016
… Посыпать картофель сыром, поставить в духовку.Запекать при температуре 180 градусов до тех пор, пока сыр не зарумянится. …
www.missus.ru: Шугаринг. Как приготовить сахарную пасту для депиляции
23.11.2016
… смесь до температуры, которую может терпеть рука. Затем влейте смесь в жаропрочный контейнер и охладите до комнатной температуры. …
www.missus.ru: Домашние кексы
23.11.2016
… Взбить яйца с сахаром, можно добавить немного ванили. Добавить охлажденное до комнатной температуры масло, еще раз взбить. …
www.missus.ru: 6 простых научных опытов, которые стоит показать каждому ребенку
14.11.2016
… два шарика, свеча и вода. Надуваем первый шарик и подносим к свече, тем самым демонстрируя, как он лопается из-за высокой температуры. После этого наливаем во второй шарик воды и подносим к свече его. Шар с водой не лопается. Объяснение очень просто – вода поглощает почти все поступающее тепло от огня. …
www.missus.ru: 9 полезных рецептов на основе соли
11.11.2016
… соль разведите водой до состояния кашицы, охладите до 0 градусов. Нанесите кашицу на марлю и наложите на «змейки» вен. Когда температура тела и кашицы выравняются, марлю можно снимать. Делать лучше утром. …
www.missus.ru: Как правильно стирать тюль и другие нежные ткани
07.11.2016
… Замачиваем тюль в теплой воде при температуре 36 градусов, добавив в воду много соли. Соль размягчит воду и разъест всю желтизну и грязь. Вода станет удивительно темная - так силен эффект соли. Пусть отмокнет час-полтора. …
www.missus.ru: 🍓Клубничные облака🍓
17.10.2016
… Теперь дайте смеси остыть до комнатной температуры и взбивайте миксером 5-7 минут на высокой скорости, пока смесь значительно не увеличится в объеме, посветлеет и станет густой. …
www.missus.ru: Малиновый торт😍
06.10.2016
… начинку на песочную основу. Готовый пирог остудить до комнатной температуры. Приятного аппетита! …
www.missus.ru: Тайны рождения: "материнское проклятие" и майские дети
25.06.2015
… из Гарварда и их коллеги из Университета Бен-Гуриона (Израиль) пришли к выводу, что преждевременные роды часто связаны с повышенными показателями температуры воздуха в той местности, где живет будущая мать. Мета-анализ данных по нескольким десяткам тысяч родов показал, что, если роженице в третьем триместре беременности приходилось подвергаться высоким …