Студопедия

КАТЕГОРИИ:

АвтомобилиАстрономияБиологияГеографияДом и садДругие языкиДругоеИнформатикаИсторияКультураЛитератураЛогикаМатематикаМедицинаМеталлургияМеханикаОбразованиеОхрана трудаПедагогикаПолитикаПравоПсихологияРелигияРиторикаСоциологияСпортСтроительствоТехнологияТуризмФизикаФилософияФинансыХимияЧерчениеЭкологияЭкономикаЭлектроника



Термодинамическая шкала температур.




Читайте также:
  1. Абсолютна шкала температур
  2. Американская шкала
  3. Б. Критерии и шкала оценивания.
  4. Б. Критерии и шкала оценивания.
  5. Б. Критерии и шкала оценивания.
  6. ГЕОХРОНОЛОГИЧЕСКАЯ ШКАЛА
  7. ЕГЭ в различных системах оценивания. Шкала оценки результатов ЕГЭ
  8. Електромагнітне поле. Електромагнітні хвилі та швидкість їх поширення. Шкала електромагнітних хвиль. Принципи радіозв'язку
  9. Електромагнітні хвилі. Шкала електромагнітних хвиль
  10. Задание № 3. Шкала самооценки

Недостижимость абсолютного нуля.

Второе начало термодинамики можно использовать для построения термодинамической шкалы температур. Так как КПД цикла Карно не зависит от рабочего тела, то для измерения температуры можно использовать обратимый цикл Карно. Некоторое стандартное тело в определенном состоянии (например, вода, кипящая при атмосферном давлении) выбирается в качестве нагревателя. Другое стандартное тело (например, лед. тающий при атмосферном давлении) выбирается в качестве холодильника. Разность температур Тн и Тх (сами температуры пока неизвестны) делится на произвольное число частей и устанавливается значение градуса (скажем, на сто частей). Осуществляется идеальный цикл Карно с каким-либо веществом. Измеряется количество теплоты Q1, заимствованной от нагревателя, и количество теплоты Q2, отданной холодильнику.

Согласно выражению для КПД тепловой машины:

откуда

.

Учитывая, кроме того, условие разности температур Тн–Тх=100о, получаем два уравнения, определяющие температуры Тн и Тх. Если теперь взять некоторое вещество при неизвестной температуре Т и использовать его в качестве нагревателя при прежнем холодильнике (температура Тх), то, проводя цикл Карно и измеряя Q1/ и Q2/, можно написать: . Отсюда находится искомая температура. Построенная таким образом шкала температур, как выяснилось, практически совпадает со шкалой, получаемой при измерениях с газовым термометром.

Из уравнения следует, что нулем температуры является температура, при которой количество теплоты Q2=0.

В этом случае КПД цикла Карно должен равняться единице. Так как большим он стать не может (по первому началу термодинамики), то эта температура наинизшая. Напомним, что абсолютный нуль температуры - это t=–273,15°. Согласно второму началу термодинамики невозможно получить КПД тепловой машины, равный единице, поэтому можно дать еще одну формулировку второго начала термодинамики: абсолютный нуль температуры принципиально недостижим, хотя к нему можно приблизиться сколь угодно близко. В настоящее время уже получена температура, составляющая 0,0001 К.

 


Дата добавления: 2015-02-09; просмотров: 10; Нарушение авторских прав







lektsii.com - Лекции.Ком - 2014-2021 год. (0.007 сек.) Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав
Главная страница Случайная страница Контакты