Абсолют температура

Температура (лат. temperatura – араластырылуға тиісті, өлшемдес болу, қалыпты күй)^[1] – макроскопикалық жүйенің термодинамикалық тепе-теңдік күйін сипаттайтын физикалық шама. Егер оқшауланған немесе тұйықталған жүйе термодинамикалық тепе-теңдік күйде болса, онда оқшауланған немесе тұйықталған жүйенің кез келген бөлігінде температура бірдей болады. Ал егер жүйе тепе-теңдік күйде болмаса, онда жылу (энергия) оның температурасы жоғары бөлігінен температурасы төмен бөлігіне қарай ауысып, белгілі бір уақыт өткеннен кейін жүйенің барлық бөліктеріндегі температура өзара теңеседі. Молекула кинетикалық теория тұрғысынан тепе-теңдіктегі жүйенің температурасы сол жүйені құрайтын атомдардың, молекулалардың, т.б. бөлшектердің жылулық қозғалысының қарқындылығын сипаттайды. Мысалы, классикалық статистикалық физиканың заңдарымен сипатталатын жүйе үшін бөлшектердің жылулық қозғалысының орташа кинетикалық энергиясы жүйенің абсолют температурасына тура пропорционал болады. Бұл жағдайда температура дененің жылыну (қызу) дәрежесін сипаттайды. Жалпы жағдайда температура жүйе энергиясының энтропия бойынша алынған туындысымен анықталады және ол әрқашан оң болады. Осылай анықталған температура абсолют температура немесе термодинамикалық шкала температурасы деп аталады. Бірліктердің халықаралық жүйесінде абсолют температураның бірлігіне кельвин (К) қабылданған. Көп жағдайда температураны Цельсий шкаласы (t) бойынша өлшейді. Ал t және Т бір-бірімен: t=T-273,15К теңдігі арқылы байланысқан (мұнда Цельсий градусы кельвинге тең). Дене температурасы термометр

Цельсий темературалық  шкаласы - калыпты кысымда мұздың еру нүктесі нөл градуска, ал судың  кайнау нүктесі 100 градуска сәйкес келетін температуралык шкала.^[3]

Цельсий темературалық шкаласы - калыпты  кысымда мұздың еру нүктесі нөл градуска, ал судың кайнау нүктесі 100 градуска сәйкес келетін температуралык шкала.^[3

Температура туралы түсінік. Термометрлер.

Физикалық жүйенің ең маңызды бір сипаттамасы  температура болады. Температура  деген физикалық қасиетке тек  қана өте көп бөліктерден құралған жүйе ие бола алады, ал жеке бір бөлшек оған ие бола алмайды 
Температура денелер жүйесінің жылулық тепе-теңдік күйін сипаттайды: жүйедегі бір-бірімен жылулық тепе-теңдікте тұрған денелердің температурасы бәрінде бірдей болады.  
Екі дененің температурасы бірдей бол-ған кезде олардың арасында жылу алмасу болмайды. Егер денелердің температурасы әр түрлі болса, онда олардың арасында жылулық жалғасу болған кезде энергия алмасу жүретін болады. Сонда температурасы жоғары дене энергияны температурасы төмен денеге береді. Денелердің температуралар айырмасы олардың арасындағы жылу алмасудың бағытын көрсетеді. Жылу құбылыстары жөніндегі барлық ілімде температура ұғымы басты орын алады. Біздің бәріміз де суық және ыстық денелер арасындығы айырмашылықты өте жақсы білеміз. Біз қай дененің күштірек қызғанын қолымызды тигізіп анықтай аламыз, және бұл дененің температурасы әлдеқайда жоғары екен дейміз. Температура дененің қызулық (суық, жылы, ыстық) дәрежесін сипаттайды. 
Температураның физикалық маңызын ұғудан бұрын, адамдар оны өлшеуді үйренді. 
Термаскоп приборын ең бірінші рет 1596 жылы (термо – жылу, скопия - қарау) Галилео Галилей ойлап тапқан (2.а сурет) 
1657 жылы флорентия оқымыстылары 2.б суреттегідей термоскоп ойлап шығарған.  
1714 жылы голандия оқымыстысы Д. Фаренгейт сынап термометрін ойлап тапты. 
32 0F мұздың еруі, 212 0F судың қайнау температурасы болады. Бұл қазір Америкада қолданылады. (2.в сурет) 
1730 жылы француз физигі. Р.Реомюр спирттік термометрін ойлап тапқан. (2.г сурет) 
Швеция физигі А.Цельский сынап термометрін тапқан. (2.д сурет). 
Бірқатар термометр түрлерімен атап өтсек, шыны термометрде сынап немесе спирт болады. Ол термометрмен өте төмен температураны өлшеуге болады. 
Ал, өте сезімтал сандық термометрлер – электрондық компоненттен тұрады. Ол температураның сандық мәнін бірден көрсетеді.  
Максимум және минимум термометрлері. Өте төмен және өте жоғары температураны өлшеуге арналған. 
Сұйық кристалдар термометрі құрамында сұйық кристалдар болғандықтан, дене температурасы көтерілсе әр түрлі түске боялады. Мысалы: қара түске боялса, 40 0С көрсеткені, сары түске боялса, 38 0С болады. 
Температуралық шкалалар 
Температураны өлшеу үшін үш негізгі шкала бар. 
1.Фаренгейт (британская) 
2.Цельский шкаласы (метрическая) 
3.Абсолют температураның шкаласы (х б ж). Кельвин бірлігімен өлшенуі. 
Температураның бір түрін екінші түріне айналдыру формулалары. 
Ағылшын ғалымы У.Кельвин температураның абсолют шкаласын енгізді. Абсолют шкала бойынша (сондай-ақ оны Кельвин шкаласы деп те атайды), нөлдік температура абсолют нөлге сәйкес келеді, ал бұл шкала бойынша температураның әрбір бірлігі Цельский шкаласындағы градусқа тең. (Сабақтың жалғасы, Табиғатта және техникада кездесетін жоғарғы және төменгі температуралар туралы түсіндіріледі,)

Температура : Жылулық тепе-теңдік кезінде барлық денелердің температуралары  бірдей, сондықтан оны жылулық  тепе-теңдік күйінің сипаттамасы деп есептеуге болады. Температурамен таби- ғаттағы барлық сұйық заттарды қарастыруға болады.

Мысалы: мұнай өнімдерінің салаларын  қарастырсақ, майды қоюландырып, оның қозғалтқышын жоятын температура қыста 5 градустан 20 градусқа дейінгі температурада пайдаланылады, ал жазда 20 градусқа дейін.Ал, дене мен температураны өлшейтін аспапты- термометр деп атайды. Оларды тікелей жанастырсақ температуралары теңеседі, яғни жылулық тепе-теңдік орнайды.

Қайнау ———————————————————— Жылу

Термометр

Суық —————————————————————-Салқын

Қатаю ———————————————————-Ыстық

Термометрлер және температуралық шкалалар.

Температураны өлшеу үшін денелердің кейбір қасиеттерінің температураға  тәуелді өзгеріп отыратыны пайдаланылады. Термометрлік дененің температурамен бірге үйлесімді өзгеріп отыратыны белгілі бір сипаттамасын, мысалы,газдың көлемін немесе қысымын алып, қайталануы жеңіл, бірқатар тұрақты температуралық нүктеледі тағайындайды. (судың қайнау, қатаю нүктелері) . Бұл нүктелер реперлік нүктелер деп аталады. Реперлік нүктелерді таңдау арқылы түрліше температуралық шкалаларды алады.

1. Фаренгейт шкаласы.1724 ж. Ұлыбританияда және Голландияда жұмыс істеген неміс физигі Фарангейт ұсынған. Реперлік нүктелер:0 F -1709 ж. ерекше суық қыстың температурасы 32 гр F – мұздың еру температурасы 98 гр. F . бұл шкала бойынша судың қайнау температурасы 212 гр F . Фаренгейт шкаласын АҚШ-та пайдалана- ды.

2. Реомюр шкаласы. 1730 ж.француз жаратылыстанушысы Реомюр жасаған. Реперлік нүктелері : 0 гр. Р –мұздың еру температурасы:100 гр С-судың қайнау температурасы.

3. Цельсий шкаласы. 1742ж. швед астрономы және физигі Цельсий жасаған. Реперлік нүктелері: 0 гр С –мұздың еру температурасы; 100 гр С- судың қайнау температурасы.

Абсолют температуралар шкаласы. Тұңғыш рет  температуралық шкаланы физикалық құбылыстың негізінде жасаған ғалым, ағыл- шын физигі 1848 жылы Томсон Уильям ғылыми жетістіктері үшін лорд Кельвин атанды. Цельсий шкаласы бойынша -237 гр С температураға 0 К сәйкеc келеді. Бұл мынадай байланыста болады. Т = t + 237

( Цельсия мен Томсонның суреттері  )

Термометрлердің негізгі түрлері:Спирттік немесе сынаптық , газдық , электрлік , пирометрлер.

Термометрдің түрлері (суреттерін тақтадан көрсету)

Термометрді алғаш ойлап тапқан ғалымдар