Viljamas Tomsonas – Kelvinas, Andersas Celsijus, temperatūrų skalės

Viljamas Tomsonas- Kelvinas

Viljamas Tomsonas, gimė – 1824 06 26 Belfaste, mirė – 1907 12 17 Largse, anglų fizikas. Londono karališkosios draugijos narys ( 1851 ), Peterburgo MA garbes narys (1896 ). 1892 už nuopelnus mokslui gavo lordo Kelvino titulą. 1846-99 Glazgo universiteto profesorius. 1890-95 Londono karališkosios draugijos prezidentas. Paskelbė iš Furje eilučių taikymo fizikoje. 1848 sudarė absoliutinę temperatūros skalę. 1851 nepriklausomai nuo R. Klauzijaus suformulavo antrajį termodinamikos principą, iškėlė Visatos “šiluminės mirties” hipotezę; atrado, kad kinta magnetinamų feromagnetikų el. varža. 1852-54 su Dž. P. Džauliu atrado Džaulio ir Tomsono efektą. Plėtojo elektromagn. virpesių teoriją, sudarė kontūro virpesių periodo ir koontūro talpos bei induktyvumo sąryšio formulę. Apskaičiavo molekulių matmenis pagal skysčio plėvelės paviršinę energiją. 1870 nustatė sočiųjų garų tamprumo priklausomybę nuo skysčio paviršiaus formos. Plėtojo sūkurinio judėjimo teoriją. Sukonstravo fizikinių prietaisų; patobulino veidrodinį galvanometrą, magn. kompasą.

Andersas Celsijus
Andersas Celsijus, gimė – 1701 11 27 Upsaloje, mirė – 1744 4 25, švedų astronomas ir fizikas.Nuo 1730 Upsalos universiteto profesorius, o nuo 1740 Upsalos observatirijos direktorius. 1736-37 su ekspedicija Laplandijoje atliko geodezinius matavimus, kurie parodė, kad dienovidinio laipsnis poliarinėje srityje didesnis negu prie pusiaujo ( nes Žemė yra paplokščia ). Atrado priklausomybę tarp poliarinės pašvaistės ir Žeemės magnetinio lauko sutrikimų. 1742 išrado 100 laipsnių termometro skalę.
Kelvino ir Celsijaus temperatūrų skalės dažniausiai naudojamos.
Temperatūra
Temperatūra skaliarinis fizikinis dydis, apibūdinantis šilumos mainų tarp termodinaminės sistemos dalių pusiausvyrą. Pusiausvirosios sistemos visų dalių t. vienoda; jei sistema nepusiausvira ir izoliuota, tai tarp šiltesnių ir ša

altesnių sistemos dalių vyksta šilumos mainai, ir visų sistemos dalių t. suvienodėja. Kinetinė t. apibūdina sistemos dalelių ( atomų, molekulių, jonų ) pasiskirstymą pagal energiją arba greitį ( judėjimo intensivumą ) ; kuo greičiau dalelės juda, juo aukštesnė sistemos t. Jonizacijos t. apibūdina medžiagos jonizacijos energiją. Spinduliavimo arba radiacinė, t. – pusiausvirojo elektromagnetinio spinduliavimo savybes, pvz .,energijos spektrinį tankį, energijos srauto tankį. Termodinamikoje t. nusakoma grįžtamąjame procese sistemos gauto elementaraus šilumos kiekio dQ ir entropijos pokyčio dS santykiu : T= dQ / dS. Tokiu sąryšiu nusakoma t. vadinama absoliutine ; ji apibūdina sistemos ( kūno ) įšilimo laipsnį. Kosminių kūnų ( žvaigždžių, ūkų ) t. nustatoma iš jų spinduliavimo, tariant, kad jie yra termodinamiškai pusiausviri ir kad jiems galioja absoliučiai juodo kūno spinduliavimo dėsniai. Skiriama kosminių kūnų efektinė, skaistinė, spalvinė arba spektrofotometrinė, t. ; visais atvejais tariama, kad tai absoliučiai juodo kūno t. ; efektinė t. – vienodi jo ir kosminio kūno matmenys, bei suminiai spinduliavimo srautai, skaistinė t. – lygus jo ir kosminio kūno tam tikro bangos ilgio spinduliavimo intensyvumas, spalvinė t. – vienodas jo ir kosminio kūno spinduliavimo spektrinis pasiskirstymas. Kadangi sąlygos kosminiuose kūnuose skiriasi nuo termodinaminės pusiausvyros sąlygų, įvairiais būdais nustatyta kosminių kūnų t. gali skirtis. Absoliutinės temperatūros SI vienetas yra kelvinas.

Temperatūrų skalės
Temperatūros skalės, temperatūros skaitinių verčių palyginimo sistemos. T-ra sužinoma, matuojant termometrinės medžiagos kurį no

ors fizik. dydį (termometrinį dydį), kuris nors yra vienareikšmė ir monotoninė temperatūros funkcija. Termaontr. medžiaga gali būti dujos, skystis, kietas kūnas; termometr. dydis – termometrimės medžegos tūris, el. varža. Parinkus termometr. medžegą ir termometr. dydį, mustatomas pradimis temperatūros taškas ir jos vienetas. Taip apibrėžta temperatūros skalė vadinama empirine. Dažniausiai nustatomi du pastovūs (reperiniai) t- ros taškai. Tarpas tarp jų vadinamas pagrindiniu t-ros skalės intervalu. Atskaitos pradžia laikomas vienas reperinis taškas. T-ros vienetas apibrėžiamas kaip tam tikra pagr. Intervalo dalis. Jei tarp termometr. dydžio vertės x ir t-ros t ryšys yra tiesinis tai matuojamoji temperatūra t=n(xt-x0)/(xn-x0); čia x0- termometr. dydžio x skaitinė vertė pagr. Intervalo pradžioje, xn- pabaigoje, xt- kai t-ra t, (xn-x0)/n – t-ros vieneto dydis, n- pagr. Intervalo padalų skaičius. Empirinė t-ros skalė vadinama absoliutine empirine, jeigu jos nulis atitinka t-ra, kurioje termometr. dydžio vertė x=0; pvz., kuri atitinka dujų slėgį p=0. Celsijaus skalės reperiniai taškai yra ledo tirpimo (vandens užšalimo ) ir vandens virimo normaliame slėgyje t-ra; pagr. intervalas padalytas į 100 lygių dalių, vadinamų laipsniais; atskaitos pradžia yra ledo tirpimo taškas. Reomiūro (praktiškai beveik nevartojama) ir Farenheito t-ros skalių reperiniai taškai yra tie patys, tik skiriasi jų t-rų skaitinės vertės ir laipsnio dydis. Visos medžiagų savybės nuo t-ros priklauso netiesiškai, ir netiesiškumo la
aipsnis nevienodas, todėl empirinių t-rų skalių gali būti be galo daug. Pagal jas i6matuota t-ra ir jos vienetas yra santykiniai, nes jų vertės priklausob nuo skalės. Iš empyrinių svarbios yra dujinės (azoto, vandenilio, helio). Jos mažiau už kitas priklauso nuo termometr. medžiagos. Padarius tam tikrų pataisų, dujines galima sutapatinti su teorine Avogadro,kurios termometr. medžiaga- idealiosios dujos. Kad empyrinės priklauso nuo termometr. medžiagos,yra jų trūkumas. Termodinaminė apibrėžiama , remiantis antruoju termodinamikos principu. Karno ciklu veikiančiosmašinos atlikto darbo A ir paimto šilumos kiekio Q santykis nepriklauso nuo darbo medžiagos, o priklauso nuo kaitintuvo t-ros T bei kaitintuvo ir aušintuvo t-rų skirtumo DT: A/Q=DT/T. Matuojant A ir Q, sužinoma t-ra. Iki 1954 ji buvo apibrėžiama , nurodant pagr. intervalą T, o veliau-reperinį tašką-vandens trigubo taško t-rą, kuri laikoma lygi 237,16K. Tokia skalė vadinama absoliutine termodinamine Kelvino skale.
Ryšys tarp temperatūros reikšmių šiose skalėse yra toks:
t oC=0,8t oR=(1,8t+32) oF=(T-273)K

Leave a Comment