การนำเสนอเรื่องอุณหภูมิทางฟิสิกส์ การนำเสนอเรื่องอุณหภูมิ

การนำเสนอในหัวข้อ "อุณหภูมิ" ทางฟิสิกส์ในรูปแบบ PowerPoint ในการนำเสนอนี้สำหรับเด็กนักเรียนชั้นประถมศึกษาปีที่ 10 จะมีการอภิปรายในรายละเอียดหัวข้อ "อุณหภูมิ" แนวคิดเรื่องสมดุลทางความร้อน การให้ค่าศูนย์สัมบูรณ์ และการเปรียบเทียบสเกลเซลเซียสและเคลวิน งานนำเสนอประกอบด้วยงานและแบบทดสอบในหัวข้อนี้ ผู้เขียนงานนำเสนอ: Kononov Gennady Grigorievich ครูฟิสิกส์

ชิ้นส่วนจากการนำเสนอ

การทำซ้ำ

• ตั้งชื่อบทบัญญัติหลักของ ICT
• การแพร่กระจายเรียกว่าอะไรและขึ้นอยู่กับอะไร?
• ความเร็วของโมเลกุลขึ้นอยู่กับอะไร?
• สถานะการรวมตัวของสารขึ้นอยู่กับอะไร?
• ตั้งชื่อพารามิเตอร์ขนาดมหภาคและกล้องจุลทรรศน์

สมดุลความร้อน

สมดุลความร้อน- นี่คือสถานะของระบบของร่างกายที่มีการสัมผัสความร้อนซึ่งไม่มีการถ่ายเทความร้อนจากวัตถุหนึ่งไปยังอีกวัตถุหนึ่ง และพารามิเตอร์ขนาดมหภาคทั้งหมดของวัตถุยังคงไม่เปลี่ยนแปลง

อุณหภูมิ

ที่สมดุลความร้อนในระบบ ปริมาตรและความดันจะไม่เปลี่ยนแปลง สถานะรวมของสาร และความเข้มข้นของสารจะไม่เปลี่ยนแปลง แต่กระบวนการด้วยกล้องจุลทรรศน์ภายในร่างกายไม่ได้หยุดลงแม้ในสภาวะสมดุลทางความร้อน: ตำแหน่งของโมเลกุลและความเร็วของมันในระหว่างการชนจะเปลี่ยนไป ในระบบของวัตถุที่อยู่ในสภาวะสมดุลทางอุณหพลศาสตร์ ปริมาตรและความดันอาจแตกต่างกัน แต่อุณหภูมิจะต้องเท่ากัน ดังนั้นอุณหภูมิจึงเป็นลักษณะของสภาวะสมดุลทางอุณหพลศาสตร์ของระบบที่แยกออกจากร่างกาย

การวัดอุณหภูมิ

ในการวัดอุณหภูมิจะใช้อุปกรณ์พิเศษ - เทอร์โมมิเตอร์ การกระทำของพวกเขาขึ้นอยู่กับความจริงที่ว่าเมื่ออุณหภูมิเปลี่ยนแปลง พารามิเตอร์ทางกายภาพอื่น ๆ ของร่างกาย เช่น ความดันและปริมาตร ก็เปลี่ยนแปลงไปด้วย

เซลเซียส:

• 0 °C - จุดหลอมเหลวของน้ำแข็ง
• 100 oC - จุดเดือดของน้ำ
• - 273 oC - อุณหภูมิต่ำสุดตามธรรมชาติ

เครื่องวัดอุณหภูมิแก๊ส

สถานที่พิเศษในฟิสิกส์ถูกครอบครองโดยเทอร์โมมิเตอร์แก๊สซึ่งสารเทอร์โมเมตริกเป็นก๊าซที่ทำให้บริสุทธิ์ (ฮีเลียม, อากาศ) ในภาชนะที่มีปริมาตรคงที่และปริมาณเทอร์โมเมตริกคือความดันก๊าซ p ประสบการณ์แสดงให้เห็นว่าความดันก๊าซ (ที่ V = const) เพิ่มขึ้นตามอุณหภูมิที่เพิ่มขึ้น วัดจากระดับเซลเซียส

การขึ้นอยู่กับแรงดันแก๊สต่ออุณหภูมิที่ V = const

โดยการอนุมานกราฟไปยังขอบเขตของแรงดันต่ำ คุณสามารถระบุอุณหภูมิ "สมมุติ" ที่แน่นอนซึ่งแรงดันแก๊สจะกลายเป็นศูนย์ จากประสบการณ์พบว่าอุณหภูมินี้คือ –273.15 °C และไม่ขึ้นอยู่กับคุณสมบัติของก๊าซ เป็นไปไม่ได้เลยที่จะทดลองรับก๊าซในสถานะที่ไม่มีความดันเป็นศูนย์โดยการทำให้เย็นลง เนื่องจากที่อุณหภูมิต่ำมาก ก๊าซทั้งหมดจะกลายเป็นของเหลวหรือสถานะของแข็ง

สเกลเคลวิน

• นักฟิสิกส์ชาวอังกฤษ W. Kelvin ในปี 1848 เสนอให้ใช้จุดความดันก๊าซเป็นศูนย์เพื่อสร้างระดับอุณหภูมิใหม่ (ระดับเคลวิน) ในระดับนี้ หน่วยอุณหภูมิจะเหมือนกับในระดับเซลเซียส แต่จุดศูนย์จะเลื่อนไป:
• ที = ที + 273
• ในระบบ SI เป็นธรรมเนียมที่จะเรียกหน่วยอุณหภูมิที่วัดด้วยสเกลเคลวินเป็นเคลวินและเขียนแทนด้วยตัวอักษร K ตัวอย่างเช่น อุณหภูมิห้อง t = 20 °C บนสเกลเคลวินคือ T = 293 K
• ระดับอุณหภูมิเคลวินเรียกว่าระดับอุณหภูมิสัมบูรณ์ จะสะดวกที่สุดในการสร้างทฤษฎีกายภาพ

อุณหภูมิเป็นศูนย์สัมบูรณ์

อุณหภูมิจำกัดที่ความดันของก๊าซในอุดมคติไปที่ศูนย์สำหรับปริมาตรที่กำหนด หรือปริมาตรของก๊าซในอุดมคติมีแนวโน้มเป็นศูนย์ที่ความดันคงที่

อุณหภูมิเป็นตัววัดพลังงานจลน์ของโมเลกุล

• พลังงานจลน์เฉลี่ยของการเคลื่อนที่ของโมเลกุลเป็นสัดส่วนกับอุณหภูมิสัมบูรณ์
• พลังงานจลน์เฉลี่ยของการเคลื่อนที่เชิงแปลของโมเลกุลไม่ได้ขึ้นอยู่กับมวลของมัน อนุภาคบราวเนียนที่แขวนลอยอยู่ในของเหลวหรือก๊าซมีพลังงานจลน์เฉลี่ยเท่ากันกับโมเลกุลแต่ละโมเลกุล ซึ่งมีมวลที่มีขนาดน้อยกว่ามวลของอนุภาคบราวเนียนมาก

สไลด์ 1

อุณหภูมิ

ครูฟิสิกส์ สถาบันการศึกษางบประมาณแห่งรัฐ โรงเรียนมัธยมหมายเลข 270 เซนต์ปีเตอร์สเบิร์ก PAPIAN S.V.

สไลด์ 2

คุณสมบัติอุณหภูมิ

คุณสมบัติของอุณหภูมิเป็นลักษณะมหภาคของก๊าซ: เปลี่ยนแปลงเมื่อสถานะของก๊าซเปลี่ยนแปลง กำหนดลักษณะของสมดุลความร้อนของระบบ ระบุทิศทางการแลกเปลี่ยนความร้อน สามารถวัดได้

สไลด์ 3

การวัดอุณหภูมิ

ต้องนำร่างกายไปสัมผัสความร้อนกับเทอร์โมมิเตอร์ เทอร์โมมิเตอร์จะต้องมีมวลน้อยกว่าน้ำหนักตัวอย่างมาก ควรอ่านค่าเทอร์โมมิเตอร์หลังจากเกิดสมดุลทางความร้อนแล้วเท่านั้น

สไลด์ 4

เครื่องวัดอุณหภูมิ

เทอร์โมมิเตอร์เหลว (ปรอท: -38 ถึง 260 0C; กลีเซอรีน: -50 ถึง 100 0C) เทอร์โมคัปเปิล (ตั้งแต่ -269 ถึง 2300 0C) เทอร์มิสเตอร์เป็นอุปกรณ์เซมิคอนดักเตอร์ซึ่งมีความต้านทานขึ้นอยู่กับอุณหภูมิ เครื่องวัดอุณหภูมิแก๊ส

สไลด์ 5

อุณหภูมิของร่างกายเป็นหน่วยวัดพลังงานจลน์เฉลี่ยของการเคลื่อนที่ของโมเลกุล

ปริมาณทางกายภาพใดที่เท่ากันสำหรับวัตถุทั้งหมดในสมดุลความร้อน? สมมติว่าที่สมดุลทางความร้อน พลังงานจลน์เฉลี่ยของโมเลกุลจะเท่ากัน จากสมการ MKT พื้นฐานเราสามารถได้รับ:

สไลด์ 6

สรุป: ค่า pV/N เช่น Ek=mv2/2 ขึ้นอยู่กับอุณหภูมิเท่านั้น

ลองพิจารณาการทดลองเพื่อวัดค่า pV/N ของไฮโดรเจน 1 โมลและออกซิเจน 1 โมล

สไลด์ 7

ความแตกต่างระหว่างค่า pV/N ที่ได้จากการทดลองคือ 1.38 * 10-21 J ลองหารค่าผลลัพธ์ด้วย 100 และพบว่า 1 องศาเซลเซียสสอดคล้องกับ k=1.38*10-23 เคลวิน k=1.38*10-23 J/K – ค่าคงที่ของ Boltzmann

ค่าคงที่ของ Boltzmann

สไลด์ 8

อุณหภูมิสัมบูรณ์และศูนย์สัมบูรณ์

จากผลลัพธ์ที่เท่ากัน จะตามมาว่าที่ T = 0 ความดัน (เช่น การเคลื่อนที่และการชนกันของโมเลกุลโดยที่ผนังหยุด) หรือปริมาตรของก๊าซ (เช่น การบีบอัดจนเป็นศูนย์) จะต้องเท่ากับศูนย์ ดังนั้นแนวคิดของอุณหภูมิศูนย์สัมบูรณ์ (0 K) - อุณหภูมิที่ควรหยุดการเคลื่อนที่ของโมเลกุล ให้เราสร้างความสัมพันธ์ระหว่างอุณหภูมิสัมบูรณ์กับอุณหภูมิในหน่วยเซลเซียส: เนื่องจากที่ t = 0 kT = 3.76*10 -21 J โดยที่ k = 1.38*10-23 J/K แล้ว T = 3.76* 10 -21/ 1.38* 10-23 data 273.15 (K) ดังนั้น T eta t + 273

การนำเสนอประกอบด้วยเนื้อหาในหัวข้อ "อุณหภูมิและการวัดอุณหภูมิ" และสามารถใช้ได้ในชั้นประถมศึกษาปีที่ 8 ในบทเรียน "การเคลื่อนที่ด้วยความร้อน อุณหภูมิ" และในชั้นประถมศึกษาปีที่ 10 ในบทเรียน "อุณหภูมิ - การวัดพลังงานจลน์เฉลี่ย"

ดาวน์โหลด:

ดูตัวอย่าง:

หากต้องการใช้ตัวอย่างการนำเสนอ ให้สร้างบัญชี Google และเข้าสู่ระบบ: https://accounts.google.com

คำอธิบายสไลด์:

อุณหภูมิและการวัด เสร็จสิ้นโดย: G.P. Krivchikova ครูฟิสิกส์ที่โรงยิมหมายเลข 12 ในเบลโกรอด

อุณหภูมิและการวัดอุณหภูมิ ก่อนที่จะมีการประดิษฐ์เทอร์โมมิเตอร์ ผู้คนสามารถตัดสินสถานะความร้อนของตนเองได้จากความรู้สึกที่เกิดขึ้นทันทีเท่านั้น คือ อุ่นหรือเย็น ร้อนหรือเย็น

การประดิษฐ์เทอร์โมมิเตอร์ ในปี พ.ศ. 2135 กาลิเลโอ กาลิเลอี ได้สร้างเครื่องมือชิ้นแรกสำหรับการสังเกตการเปลี่ยนแปลงของอุณหภูมิ เรียกว่า เทอร์โมสโคป เทอร์โมสโคปเป็นลูกบอลแก้วขนาดเล็กที่มีหลอดแก้วบัดกรี ลูกบอลได้รับความร้อนและปลายท่อจุ่มลงในน้ำ เมื่อลูกบอลเย็นลง ความดันในนั้นลดลง และน้ำในท่อเพิ่มขึ้นจนถึงระดับความสูงหนึ่งภายใต้อิทธิพลของความดันบรรยากาศ เมื่ออากาศร้อนขึ้น ระดับน้ำในท่อก็ลดลง ข้อเสียของอุปกรณ์คือสามารถใช้เพื่อตัดสินระดับความร้อนหรือความเย็นของร่างกายเท่านั้น แต่ไม่มีมาตราส่วน

ในศตวรรษที่ 17 เทอร์โมสโคปอากาศถูกแปลงเป็นเทอร์โมสโคปแอลกอฮอล์โดย Torricelli นักวิทยาศาสตร์ชาวฟลอเรนซ์ อุปกรณ์ถูกพลิกคว่ำ ภาชนะที่มีน้ำถูกถอดออก และเทแอลกอฮอล์ลงในท่อ การทำงานของอุปกรณ์ขึ้นอยู่กับการขยายตัวของแอลกอฮอล์เมื่อถูกความร้อน - ตอนนี้การอ่านค่าไม่ได้ขึ้นอยู่กับความดันบรรยากาศ นี่เป็นหนึ่งในเทอร์โมมิเตอร์เหลวรุ่นแรกๆ ค่าที่อ่านได้ของเครื่องมือไม่สอดคล้องกัน เนื่องจากไม่ได้คำนึงถึงระบบเฉพาะเมื่อทำการสอบเทียบเครื่องชั่ง ในปี ค.ศ. 1694 คาร์โล เรนัลดินีเสนอให้นำอุณหภูมิหลอมละลายของน้ำแข็งและจุดเดือดของน้ำเป็นจุดสูงสุดสองจุด ในปี 1714 D.G. Fahrenheit ได้ทำเทอร์โมมิเตอร์แบบปรอท

เทอร์โมมิเตอร์ (กรีก θέρμη - ความร้อน และ μετρέω - ฉันวัด) - อุปกรณ์สำหรับวัดอุณหภูมิอากาศ ดิน น้ำ และอื่นๆ ประเภทของเทอร์โมมิเตอร์: เทอร์โมมิเตอร์เหลว เทอร์โมมิเตอร์เหลวขึ้นอยู่กับหลักการเปลี่ยนปริมาตรของของเหลวที่เทลงในเทอร์โมมิเตอร์ (โดยทั่วไปคือแอลกอฮอล์หรือปรอท) เมื่ออุณหภูมิโดยรอบเปลี่ยนแปลง

เทอร์โมมิเตอร์แบบกลไก เทอร์โมมิเตอร์ประเภทนี้ทำงานบนหลักการเดียวกับเทอร์โมมิเตอร์เหลว แต่โดยปกติจะใช้เกลียวโลหะหรือเทปโลหะคู่เป็นเซ็นเซอร์

เทอร์โมมิเตอร์แบบไฟฟ้า หลักการทำงานของเทอร์โมมิเตอร์แบบไฟฟ้านั้นขึ้นอยู่กับการเปลี่ยนแปลงความต้านทานของตัวนำเมื่ออุณหภูมิโดยรอบเปลี่ยนแปลง เครื่องวัดอุณหภูมิแก๊ส ในปลายศตวรรษที่ 18 ชาร์ลส์พบว่าการให้ความร้อนเท่ากันกับแก๊สใดๆ จะทำให้ความดันเพิ่มขึ้นเท่าเดิม ถ้าปริมาตรคงที่ เมื่ออุณหภูมิเปลี่ยนแปลง การขึ้นต่อกันของแรงดันแก๊สที่ปริมาตรคงที่จะแสดงตามกฎเชิงเส้น และต่อจากนี้ไป ความดันก๊าซ (ที่ V=const) สามารถนำมาวัดอุณหภูมิเชิงปริมาณได้ ด้วยการเชื่อมต่อถังบรรจุก๊าซเข้ากับเกจวัดความดันและสอบเทียบอุปกรณ์ คุณสามารถวัดอุณหภูมิได้โดยใช้การอ่านค่าของเกจวัดความดัน ผลลัพธ์ที่แม่นยำที่สุดจะเกิดขึ้นหากใช้ไฮโดรเจนหรือฮีเลียมเป็นสารทำงาน เครื่องวัดอุณหภูมิแบบใช้แสง เครื่องวัดอุณหภูมิแบบใช้แสงช่วยให้คุณสามารถบันทึกอุณหภูมิโดยการเปลี่ยนระดับความสว่าง

ระดับอุณหภูมิ ระดับเซลเซียส ในเทคโนโลยี การแพทย์ อุตุนิยมวิทยา และในชีวิตประจำวัน จะใช้ระดับเซลเซียส โดยจุดเยือกแข็งของน้ำเป็น 0 และจุดเดือดของน้ำที่ความดันบรรยากาศปกติคือ 100° แอนเดอร์ส เซลเซียส เสนอมาตราส่วนในปี ค.ศ. 1742 ซึ่งเป็นมาตราส่วนอุณหภูมิ ซึ่ง 1 องศา (1 °F) เท่ากับ 1/180 ของความแตกต่างระหว่างจุดเดือดของน้ำกับจุดหลอมเหลวของน้ำแข็งที่ความดันบรรยากาศ และจุดหลอมเหลวของน้ำแข็งคือ +32 °F อุณหภูมิในระดับฟาเรนไฮต์สัมพันธ์กับอุณหภูมิในระดับเซลเซียส (t °C) โดยอัตราส่วน t °C = 5/9 (t °F - 32), 1 °F = 9/5 °C + 32 เสนอโดย กรัมฟาเรนไฮต์ในปี 1724 ฟาเรนไฮต์

มาตราส่วน Reaumur เสนอในปี 1730 โดย R. A. Reaumur หน่วย - องศา Reaumur (°R) 1 °R เท่ากับ 1/80 ของช่วงอุณหภูมิระหว่างจุดอ้างอิง - อุณหภูมิของน้ำแข็งละลาย (0 °R) และน้ำเดือด ( 80 °R ) 1 °R = 1.25 ° C ปัจจุบัน สเกลเลิกใช้แล้วและถูกเก็บรักษาไว้ยาวนานที่สุดในฝรั่งเศสซึ่งเป็นบ้านเกิดของผู้เขียน

ระดับอุณหภูมิเคลวิน แนวคิดเรื่องอุณหภูมิสัมบูรณ์ได้รับการแนะนำโดย W. Thomson (เคลวิน) ระดับอุณหภูมิสัมบูรณ์เรียกว่าระดับเคลวิน หน่วยของอุณหภูมิสัมบูรณ์คือเคลวิน (K) ขีดจำกัดล่างของอุณหภูมิคือศูนย์สัมบูรณ์ นั่นคืออุณหภูมิต่ำสุดที่เป็นไปได้ ซึ่งตามหลักการแล้ว ไม่สามารถดึงพลังงานความร้อนออกจากสารได้ ศูนย์สัมบูรณ์ถูกกำหนดให้เป็น 0 K ซึ่งเท่ากับ −273.15 °C จุดเดือดของน้ำคือ 373 K อุณหภูมิละลายของน้ำแข็งคือ 273 K จำนวนองศาเซลเซียสและเคลวินระหว่างจุดเยือกแข็งและจุดเดือดของน้ำมีค่าเท่ากันและเท่ากับ 100 ดังนั้น องศาเซลเซียสจึงถูกแปลงเป็นเคลวินโดยใช้ สูตร T = t °C + 273.15

อุณหภูมิสูงสุดในที่ร่ม +580 องศา ถูกบันทึกเมื่อวันที่ 13 กันยายน พ.ศ.2465 ในเมืองอัล-อาซีเซีย ประเทศลิเบีย อุณหภูมิต่ำสุดเป็นประวัติการณ์บนพื้นผิวโลก -89 0 องศา ถูกบันทึกไว้เมื่อวันที่ 21 กรกฎาคม พ.ศ. 2526 ที่สถานีวิจัยวอสตอคของโซเวียตแอนตาร์กติก สถานที่อาศัยอยู่ที่หนาวที่สุดคือ Oymyakon (มีประชากร 4 พันคน) ใน Yakutia ที่นั่นอุณหภูมิลดลงเกือบ -68 0 องศา ปีที่ร้อนที่สุดในโลกในช่วงศตวรรษครึ่งที่ผ่านมาคือปี 1990 อุณหภูมิที่ลดลงอย่างรวดเร็วที่สุดที่เกิดขึ้นในระหว่างวันบันทึกไว้เมื่อวันที่ 23-24 มกราคม พ.ศ. 2459 ในรัฐมอนทานาของสหรัฐอเมริกา มีค่าเท่ากับ 56 0 C (จาก +7 ถึง -49 0 C) พบความแตกต่างของอุณหภูมิที่ยิ่งใหญ่ที่สุดในยาคุเตีย ที่ "ขั้วแห่งความหนาวเย็น" ใน Verkhoyansk อุณหภูมิสูงถึง 106.7 0 C (จาก -70 0 ในฤดูหนาวถึง +36.7 0 ในฤดูร้อน) อุณหภูมิน้ำทะเลสูงสุดที่ 404 0 C ถูกบันทึกโดยเรือดำน้ำวิจัยชาวอเมริกันที่บ่อน้ำพุร้อนที่อยู่ห่างจากชายฝั่งตะวันตกของทวีปอเมริกาเหนือ 480 กิโลเมตร น้ำที่ได้รับความร้อนถึงอุณหภูมิสูงเช่นนี้ไม่กลายเป็นไอน้ำเนื่องจากแรงดันสูงเนื่องจากแหล่งกำเนิดตั้งอยู่ที่ระดับความลึกมาก บันทึกอุณหภูมิ

1 สไลด์

บทเรียนฟิสิกส์ในชั้นประถมศึกษาปีที่ 10 ครูสอนอุณหภูมิ Kononov Gennady Grigorievich โรงเรียนมัธยมหมายเลข 29 เขต Slavyansky ของภูมิภาค Krasnodar

2 สไลด์

การทำซ้ำ 1. ตั้งชื่อข้อกำหนดหลักของ ICT 2. สิ่งที่เรียกว่าการแพร่กระจายและขึ้นอยู่กับอะไร? 3. ความเร็วของโมเลกุลขึ้นอยู่กับอะไร? 4. สถานะการรวมตัวของสารขึ้นอยู่กับอะไร? 5. ตั้งชื่อพารามิเตอร์ขนาดมหภาคและกล้องจุลทรรศน์

3 สไลด์

สมดุลความร้อนคือสภาวะของระบบของวัตถุที่มีการสัมผัสความร้อน ซึ่งไม่มีการถ่ายเทความร้อนจากวัตถุหนึ่งไปยังอีกวัตถุหนึ่ง และพารามิเตอร์ที่มองเห็นด้วยตาเปล่าทั้งหมดของวัตถุยังคงไม่เปลี่ยนแปลง

4 สไลด์

ที่สมดุลความร้อนในระบบ ปริมาตรและความดันจะไม่เปลี่ยนแปลง สถานะรวมของสาร และความเข้มข้นของสารจะไม่เปลี่ยนแปลง แต่กระบวนการด้วยกล้องจุลทรรศน์ภายในร่างกายไม่ได้หยุดลงแม้ในสภาวะสมดุลทางความร้อน: ตำแหน่งของโมเลกุลและความเร็วของมันในระหว่างการชนจะเปลี่ยนไป ในระบบของวัตถุที่อยู่ในสภาวะสมดุลทางอุณหพลศาสตร์ ปริมาตรและความดันอาจแตกต่างกัน แต่อุณหภูมิจะต้องเท่ากัน ดังนั้นอุณหภูมิจึงเป็นลักษณะของสภาวะสมดุลทางอุณหพลศาสตร์ของระบบที่แยกออกจากร่างกาย อุณหภูมิ

5 สไลด์

การวัดอุณหภูมิ ในการวัดอุณหภูมิจะใช้อุปกรณ์พิเศษ - เทอร์โมมิเตอร์ การกระทำของพวกเขาขึ้นอยู่กับความจริงที่ว่าเมื่ออุณหภูมิเปลี่ยนแปลง พารามิเตอร์ทางกายภาพอื่น ๆ ของร่างกาย เช่น ความดันและปริมาตร ก็เปลี่ยนแปลงไปด้วย

6 สไลด์

THERMOMETER SCALE ระดับเซลเซียส : 0 °C - จุดหลอมเหลวของน้ำแข็ง 100 °C - จุดเดือดของน้ำ - 273 °C - อุณหภูมิต่ำสุดในธรรมชาติ

7 สไลด์

นักวิทยาศาสตร์ชาวสวีเดน Anders เซลเซียส นักธรรมชาติวิทยาชาวสวีเดน คาร์ล ลินเนียส ผู้สร้างระดับเซลเซียส

8 สไลด์

เครื่องวัดอุณหภูมิแก๊ส สถานที่พิเศษในฟิสิกส์ถูกครอบครองโดยเทอร์โมมิเตอร์แก๊ส ซึ่งสารเทอร์โมเมตริกนั้นเป็นก๊าซที่ทำให้บริสุทธิ์ (ฮีเลียม, อากาศ) ในภาชนะที่มีปริมาตรคงที่ และปริมาณเทอร์โมมิเตอร์คือความดันก๊าซ p ประสบการณ์แสดงให้เห็นว่าความดันก๊าซ (ที่ V = const) เพิ่มขึ้นตามอุณหภูมิที่เพิ่มขึ้น วัดจากระดับเซลเซียส

สไลด์ 9

การขึ้นอยู่กับแรงดันแก๊สต่ออุณหภูมิที่ V = const โดยการอนุมานกราฟไปยังขอบเขตของแรงดันต่ำ คุณสามารถระบุอุณหภูมิ "สมมุติ" ที่แน่นอนซึ่งแรงดันแก๊สจะกลายเป็นศูนย์ จากประสบการณ์พบว่าอุณหภูมินี้คือ –273.15 °C และไม่ขึ้นอยู่กับคุณสมบัติของก๊าซ เป็นไปไม่ได้เลยที่จะทดลองรับก๊าซในสถานะที่ไม่มีความดันเป็นศูนย์โดยการทำให้เย็นลง เนื่องจากที่อุณหภูมิต่ำมาก ก๊าซทั้งหมดจะกลายเป็นของเหลวหรือสถานะของแข็ง

10 สไลด์

มาตราส่วนเคลวิน นักฟิสิกส์ชาวอังกฤษ ดับเบิลยู เคลวิน ในปี 1848 เสนอให้ใช้จุดความดันก๊าซเป็นศูนย์เพื่อสร้างมาตราส่วนอุณหภูมิใหม่ (มาตราส่วนเคลวิน) ในมาตราส่วนนี้หน่วยวัดอุณหภูมิจะเหมือนกับในระดับเซลเซียส แต่จุดศูนย์จะเลื่อน: T = t + 273 ในระบบ SI เป็นเรื่องปกติที่จะเรียกหน่วยวัดอุณหภูมิบนเคลวิน สเกลเคลวินและแสดงด้วยตัวอักษร K ตัวอย่างเช่นอุณหภูมิห้อง t = 20 ° C ในระดับเคลวินเท่ากับ T = 293 K ระดับอุณหภูมิเคลวินเรียกว่าระดับอุณหภูมิสัมบูรณ์ จะสะดวกที่สุดในการสร้างทฤษฎีกายภาพ

11 สไลด์

12 สไลด์

อุณหภูมิสัมบูรณ์เป็นศูนย์ - อุณหภูมิจำกัดที่ความดันของก๊าซในอุดมคติไปที่ศูนย์สำหรับปริมาตรที่กำหนด หรือปริมาตรของก๊าซในอุดมคติไปที่ศูนย์ที่ความดันคงที่

สไลด์ 13

อุณหภูมิเป็นการวัดพลังงานจลน์ของโมเลกุล พลังงานจลน์เฉลี่ยของการเคลื่อนที่ของโมเลกุลเป็นสัดส่วนกับอุณหภูมิสัมบูรณ์ พลังงานจลน์เฉลี่ยของการเคลื่อนที่ของโมเลกุลไม่ได้ขึ้นอยู่กับมวลของมัน อนุภาคบราวเนียนที่แขวนลอยอยู่ในของเหลวหรือก๊าซมีพลังงานจลน์เฉลี่ยเท่ากันกับโมเลกุลแต่ละโมเลกุล ซึ่งมีมวลที่มีขนาดน้อยกว่ามวลของอนุภาคบราวเนียนมาก

สไลด์ 14

p = nkT k = 1.38 10 J/K - ผลลัพธ์คงที่ของ Boltzmann: 1. ที่ความดันและอุณหภูมิเท่ากัน ความเข้มข้นของโมเลกุลในก๊าซทั้งหมดจะเท่ากัน 2. สำหรับส่วนผสมของก๊าซสองชนิด ความดันคือ p = p1 + p2 อุณหภูมิและความดัน – 23

ในปี 1714 นักวิทยาศาสตร์ชาวดัตช์ ดี. ฟาเรนไฮต์ ได้สร้างเทอร์โมมิเตอร์แบบปรอท ในปี 1730 นักฟิสิกส์ชาวฝรั่งเศส R. Reaumur ได้เสนอเครื่องวัดอุณหภูมิแอลกอฮอล์ ในปี ค.ศ. 1848 นักฟิสิกส์ชาวอังกฤษ วิลเลียม ทอมสัน (ลอร์ด เคลวิน) ได้พิสูจน์ความเป็นไปได้ในการสร้างระดับอุณหภูมิสัมบูรณ์ อาร์. รีโอเมอร์ ลอร์ดเคลวิน

เป็นเรื่องที่น่าสงสัยว่า ... อันที่จริง เซลเซียส นักดาราศาสตร์และนักฟิสิกส์ชาวสวีเดนเสนอมาตราส่วนโดยกำหนดจุดเดือดของน้ำด้วยเลข 0 และจุดหลอมเหลวของน้ำแข็งที่เลข 100 ต่อมาก็มีมาตราส่วนเซลเซียส ได้รับรูปลักษณ์ที่ทันสมัยโดย Stroemer เพื่อนร่วมชาติของเขา

นี่คืออุณหภูมิที่อะตอมแตกตัวเป็นไอออน (ซึ่งสูญเสียอิเล็กตรอน) และสสารเข้าสู่สถานะที่สี่ที่เรียกว่าพลาสมา (สูงกว่า °C) อุณหภูมิสูง –

อุณหภูมิสูงสุดที่ได้รับที่ศูนย์กลางการระเบิดของระเบิดแสนสาหัสคือประมาณล้าน°C อุณหภูมิสูงสุดที่เกิดขึ้นระหว่างปฏิกิริยาเทอร์โมนิวเคลียร์ที่มีการควบคุมที่ศูนย์ทดสอบฟิวชัน TOKAMAK ที่ห้องปฏิบัติการฟิสิกส์พลาสมาพรินซ์ตัน สหรัฐอเมริกา ในเดือนมิถุนายน พ.ศ. 2529 คือ 200 ล้าน°C

อุณหภูมิไครโอเจนิกส์ โดยทั่วไปจะมีอุณหภูมิต่ำกว่าจุดเดือดของอากาศของเหลว (ประมาณ 80 เคลวิน) โดยทั่วไปอุณหภูมิดังกล่าวจะนับจากอุณหภูมิศูนย์สัมบูรณ์ (-273.15 C หรือ 0 K) และแสดงเป็นเคลวิน (K) เพื่อให้ได้และรักษาอุณหภูมิต่ำ มักใช้ก๊าซเหลว อุณหภูมิต่ำ -

อุณหภูมิต่ำสุดที่มนุษย์สร้างขึ้นได้ในปี 1995 โดย Eric Cornell และ Carl Wieman จากสหรัฐอเมริกาเมื่อทำให้อะตอมของรูบิเดียมเย็นลง ซึ่งมีค่าน้อยกว่า 1/170 พันล้านขององศาเหนือศูนย์สัมบูรณ์ (5.9 × 1,012)

การใช้งาน การแยกก๊าซ (การผลิตออกซิเจนและไนโตรเจน) ทำให้เกิดสุญญากาศสูง (ช่วยให้คุณสามารถจำลองสภาวะที่เป็นลักษณะเฉพาะของอวกาศ และทดสอบวัสดุและอุปกรณ์ภายใต้สภาวะเหล่านี้) ในทางการแพทย์ (การแช่แข็งเนื้อเยื่อเฉพาะที่ การรักษาเนื้องอกในสมอง ระบบทางเดินปัสสาวะ และโรคอื่นๆ การเก็บรักษาเนื้อเยื่อสิ่งมีชีวิตในระยะยาว)

ยังไง? การทำให้ก๊าซกลายเป็นของเหลวมีหลายขั้นตอนที่จำเป็นในการเปลี่ยนก๊าซให้เป็นสถานะของเหลว ก๊าซหลายชนิดสามารถกลายเป็นของเหลวได้ง่ายๆ โดยการทำความเย็นที่ความดันบรรยากาศปกติ ส่วนก๊าซอื่นๆ เช่น คาร์บอนไดออกไซด์ ก็ต้องการแรงดันเพิ่มขึ้นเช่นกัน

การใช้งานในทางการแพทย์และชีววิทยา (สำหรับการเก็บรักษาและการเก็บรักษาเลือด ไขกระดูก หลอดเลือด และเนื้อเยื่อของกล้ามเนื้อในระยะยาว) การจัดเก็บและขนส่งผลิตภัณฑ์อาหารในรถยนต์และทางรถไฟ ตู้เย็น Rocketry เทคโนโลยีสูญญากาศแบบไครโอเจนิก อุปกรณ์ทำความเย็นแบบไมโครไครโอเจนิก ศึกษาคุณสมบัติพื้นฐานของโมเลกุลของก๊าซ (เช่น แรงระหว่างปฏิกิริยาระหว่างโมเลกุล การเก็บก๊าซ