Презентация на тему "Температура" по физике в формате powerpoint. В данной презентации для школьников 10 класса подробна рассмотрена тема "Температура", дается понятие теплового равновесия, абсолютного ноля, рассмотрены в сравнении шкалы Цельсия и Кельвина. Презентация содержит задачи и тест по данной теме. Автор презентации: Кононов Геннадий Григорьевич, учитель физики.
Тепловое равновесие – это такое состояние системы тел, находящихся в тепловом контакте, при котором не происходит теплопередачи от одного тела к другому, и все макроскопические параметры тел остаются неизменными.
При тепловом равновесии в системе не меняются объем и давление, не изменяются агрегатные состояния вещества, концентрации веществ. Но микроскопические процессы внутри тела не прекращаются и при тепловом равновесии: меняются положения молекул, их скорости при столкновениях. В системе тел, находящейся в состоянии термодинамического равновесия, объемы и давления могут быть различными, а температуры обязательно одинаковы. Таким образом, температура характеризует состояние термодинамического равновесия изолированной системы тел.
Для измерения температуры служат специальные приборы - термометры. Их действие основано на том факте, что при изменении температуры, изменяются и другие физические параметры тела, например, такие, как давление и объем.
Особое место в физике занимают газовые термометры, в которых термометрическим веществом является разреженный газ (гелий, воздух) в сосуде неизменного объема, а термометрической величиной – давление газа p. Опыт показывает, что давление газа (при V = const) растет с ростом температуры, измеренной по шкале Цельсия.
Экстраполируя график в область низких давлений, можно определить некоторую «гипотетическую» температуру, при которой давление газа стало бы равным нулю. Опыт показывает, что эта температура равна –273,15 °С и не зависит от свойств газа. Невозможно на опыте получить путем охлаждения газ в состоянии с нулевым давлением, так как при очень низких температурах все газы переходят в жидкие или твердые состояния.
предельная температура, при которой давление идеального газа обращается в ноль при данном объеме или объём идеального газа стремится к нулю при неизменном давлении
В 1714 г. голландский учёный Д. Фаренгейт изготовил ртутный термометр. В 1730 г. французский физик Р. Реомюр предложил спиртовой термометр. В 1848 г. английский физик Вильям Томсон (лорд Кельвин) доказал возможность создания абсолютной шкалы температур. Р. Реомюр лорд Кельвин
Любопытно, что …на самом деле шведский астроном и физик Цельсий предложил шкалу, в которой точка кипения воды была обозначена числом 0, а точка плавления льда – числом 100. Несколько позднее шкале Цельсия придал современный вид его соотечественник Штрёмер.
Это температура, при которой происходит ионизация атомов (которые теряют свои электроны), и материя переходит в четвертое состояние, называемое плазмой. (выше °С) Высокие температуры –
Самая высокая температура Получена в центре взрыва термоядерной бомбы – около млн°C. Максимальная температура, достигнутая в ходе управляемой термоядерной реакции на испытательной термоядерной установке ТОКАМАК в Принстонской лаборатории физики плазмы, США, в июне 1986 г., составляет 200 млн°C.
Криогенные температуры, обычно температуры, лежащие ниже точки кипения жидкого воздуха (около 80 К). Такие температуры принято отсчитывать от абсолютного нуля температуры (-273,15 С, или 0 К) и выражать в кельвинах (К). Для получения и поддержания низких температур обычно используют сжиженные газы. Низкие температуры -
Самая низкая температура Самая низкая температура, созданная человеком была получена в 1995 году Эриком Корнеллом и Карлом Виманом из США при охлаждении атомов рубидия.. Она была выше абсолютного нуля менее чем на 1/170 млрд долю градуса (5,9×1012).
Применение Разделение газов(Производство кислорода и азота) получения высокого вакуума(позволяют имитировать условия, характерные для космического пространства, и проводить испытания материалов и приборов в этих условиях.) в медицине. (локальное замораживание тканей, лечение мозговых опухолей, урологических и др. заболеваний. Длительного хранения живых тканей)
Как? Сжижение газов включает в себя несколько стадий, необходимых для перевода газа в жидкое состояние. Многие газы могут быть приведены в жидкое состояние путём простого охлаждения при нормальном атмосферном давлении, другие, как, например, диоксид углерода, требуют для этого также и повышения давления.
Применение В медицине и биологии (для консервации и длительного хранения крови, костного мозга, кровеносных сосудов и мышечной ткани) Хранение и перевозка пищевых продуктов в автомобильных и ж.-д. холодильниках Ракетная техника Криогенная вакуумная техника Микрокриогенные охлаждающие устройства Изучения фундаментальных свойств молекул газа (например, межмолекулярных сил взаимодействия Хранение газов
Слайд 1
ТЕМПЕРАТУРА
Учитель физики ГБОУ СОШ №270 г. Санкт-Петербург ПАПЯН С. В.
Слайд 2
Особенности температуры
Особенности температуры как макроскопической характеристики газа: изменяется при изменении состояния газа; характеризует состояние теплового равновесия системы; указывает направление теплообмена; может быть измерена.
Слайд 3
Измерение температуры
Тело необходимо привести в тепловой контакт с термометром. Термометр должен иметь массу значительно меньше массы тела. Показание термометра следует отсчитывать только после наступления теплового равновесия.
Слайд 4
Термометры
Жидкостный термометр (ртуть: от -38 до 260 0С; глицерин: от -50 до 100 0С). Термопара (от -269 до 2300 0С). Термисторы – полупроводниковые приборы, сопротивление которых зависит от температуры. Газовые термометры.
Слайд 5
Температура тела – мера средней кинетической энергии движения молекул.
Какая физическая величина одинакова у любых тел при тепловом равновесии? Предположим, что при тепловом равновесии средние кинетические энергии молекул одинаковы. Из основного уравнения МКТ можно получить:
Слайд 6
Вывод: величина pV/N т.е. Ек=mv2/2 зависит только от температуры.
Рассмотрим эксперимент по измерению величины pV/N для 1 моль водорода и 1 моль кислорода.
Слайд 7
Разность полученных в эксперименте значений величины pV/N равна 1,38*10-21Дж. Разделим полученную величину на 100, и найдём, что одному градусу по Цельсию соответствует k=1,38*10-23 по Кельвину. k=1,38*10-23 Дж/К – постоянная Больцмана.
Постоянная Больцмана
Слайд 8
Абсолютная температура и абсолютный нуль
Из полученного равенства следует, что при Т = 0 должны равняться нулю или давление (т.е. движение и соударение молекул со стенками прекращается) или объём газа (т.е. сжатие до нуля). Отсюда понятие абсолютного нуля температуры (0 К) – температуры, при которой должно прекратиться движение молекул. Установим связь между абсолютной температурой и температурой по Цельсию: т. к. при t = 0 kT = 3,76*10 -21 Дж, где k = 1,38*10-23 Дж/K, то T = 3,76*10 -21/ 1,38*10-23 ≈ 273,15 (K) Таким образом Т ≈ t + 273
1 слайд
УРОК ФИЗИКИ В 10 КЛАССЕ Температура Учитель Кононов Геннадий Григорьевич СОШ № 29 Славянский район Краснодарского края
2 слайд
ПОВТОРЕНИЕ 1. Назвать основные положения МКТ 2. Что называется диффузией и от чего она зависит? 3. От чего зависит скорость молекул? 4. От чего зависит агрегатное состояние вещества? 5. Назовите макроскопические и микроскопические параметры.
3 слайд
ТЕПЛОВОЕ РАВНОВЕСИЕ Тепловое равновесие – это такое состояние системы тел, находящихся в тепловом контакте, при котором не происходит теплопередачи от одного тела к другому, и все макроскопические параметры тел остаются неизменными.
4 слайд
При тепловом равновесии в системе не меняются объем и давление, не изменяются агрегатные состояния вещества, концентрации веществ. Но микроскопические процессы внутри тела не прекращаются и при тепловом равновесии: меняются положения молекул, их скорости при столкновениях. В системе тел, находящейся в состоянии термодинамического равновесия, объемы и давления могут быть различными, а температуры обязательно одинаковы. Таким образом, температура характеризует состояние термодинамического равновесия изолированной системы тел. ТЕМПЕРАТУРА
5 слайд
ИЗМЕРЕНИЕ ТЕМПЕРАТУРЫ Для измерения температуры служат специальные приборы - термометры. Их действие основано на том факте, что при изменении температуры, изменяются и другие физические параметры тела, например, такие, как давление и объем.
6 слайд
ШКАЛА ТЕРМОМЕТРА Шкала Цельсия: 0 оС - точка таяния льда 100 оС - точка кипения воды - 273 оС - самая низкая температура в природе
7 слайд
Шведский ученый Андерс Цельсий Шведский естествоиспытатель Карл Линней создатели шкалы "Цельсия"
8 слайд
ГАЗОВЫЙ ТЕРМОМЕТР Особое место в физике занимают газовые термометры, в которых термометрическим веществом является разреженный газ (гелий, воздух) в сосуде неизменного объема, а термометрической величиной – давление газа p. Опыт показывает, что давление газа (при V = const) растет с ростом температуры, измеренной по шкале Цельсия.
9 слайд
Зависимость давления газа от температуры при V = const. Экстраполируя график в область низких давлений, можно определить некоторую «гипотетическую» температуру, при которой давление газа стало бы равным нулю. Опыт показывает, что эта температура равна –273,15 °С и не зависит от свойств газа. Невозможно на опыте получить путем охлаждения газ в состоянии с нулевым давлением, так как при очень низких температурах все газы переходят в жидкие или твердые состояния.
10 слайд
ШКАЛА КЕЛЬВИНА Английский физик У. Кельвин в 1848 г. предложил использовать точку нулевого давления газа для построения новой температурной шкалы (шкала Кельвина). В этой шкале единица измерения температуры такая же, как и в шкале Цельсия, но нулевая точка сдвинута: T = t + 273 В системе СИ принято единицу измерения температуры по шкале Кельвина называть кельвином и обозначать буквой K. Например, комнатная температура t = 20 °С по шкале Кельвина равна T = 293 К. Температурная шкала Кельвина называется абсолютной шкалой температур. Она оказывается наиболее удобной при построении физических теорий.
11 слайд
12 слайд
АБСОЛЮТНЫЙ НОЛЬ ТЕМПЕРАТУРЫ – предельная температура, при которой давление идеального газа обращается в ноль при данном объеме или объём идеального газа стремится к нулю при неизменном давлении
13 слайд
ТЕМПЕРАТУРА – МЕРА КИНЕТИЧЕСКОЙ ЭНЕРГИИ МОЛЕКУЛ Средняя кинетическая энергия движения молекул пропорциональна абсолютной температуре средняя кинетическая энергия поступательного движения молекулы не зависит от ее массы. Броуновская частица, взвешенная в жидкости или газе, обладает такой же средней кинетической энергией, как и отдельная молекула, масса которой на много порядков меньше массы броуновской частицы.
14 слайд
р = nkT k = 1,38·10 Дж/К - постоянная Больцмана Следствия: 1. при одинаковых давлениях и температурах концентрация молекул у всех газов одинакова 2. для смеси двух газов давление равно р = р1 + р2 ТЕМПЕРАТУРА И ДАВЛЕНИЕ – 23
