Температура и тепловое равновесие.
?? Что будет происходить, если привести в контакт два тела - холодное и горячо? (Температура каждого из тел будет изменяться со временем до тех пор, пока температуры тел не станут одинаковыми. Мы говорим, что тела достигнут состояния теплового равновесия.)
Вывод: температура характеризует состояние теплового равновесия системы тел: все тела системы, которые находятся в тепловом равновесии, имеют одну и ту же температуру.
Измерение температуры. Термометры.
Для измерения температуры можно воспользоваться изменением любой макроскопической величины в зависимости от температуры: объему, давлению, скорости звука, электрического сопротивления и тому подобное.
На практике для измерения температуры используют:
- жидкостные и механические термометры
- термопару
- термометр сопротивления
- газовый термометр
- пирометр.
Шкала Цельсия.
В 1665 году голландский физик Христиан Гюйгенса вместе с английским физиком Робертом Гуком впервые предложили использовать в качестве отсчета точки температурной шкалы: точки таяния льда и кипения воды.
В 1742 шведский астроном, геолог и метеоролог Андерс Цельсий (1701-1744) на основе этой идеи разработал новую температурную шкалу. Сначала в ней 00С была точка кипения воды, а 1000С - температура замерзания воды (точка плавления льда). Позже, уже после смерти Цельсия, его современники и соотечественники ботаник Карл Линней и астроном Мортен Штремер использовали эту шкалу в перевернутом виде (за 00С стали принимать температуру таяния льда, а за 1000С - кипение воды). В таком виде шкала и используется до нашего времени.
Абсолютная температура. Шкала Кельвина.
Способ определения температуры, не связанный со свойствами одного конкретного вещества, можно предложить благодаря свойству газов, выявленному экспериментально,: в случае нагревания на 10С газа, который занимает постоянный объем, его давление повышается на величину, которая равняется 1/273 давлению за температуры 00С,:
где р и р0 - соответственно давление газа при температурах t и 0 С, а 
- термический коэффициент давления.
Абсолютный нуль - предельная температура, при которой давление идеального газа равняется нулю при постоянном объеме.
Описанную выше шкалу называют шкалой Кельвина. [ T ] = 1 K
Связь между шкалой Цельсия и абсолютной шкалой можно выразить формулой: T = t + 273.
Задача: (средний уровень)
Выразить температуру соответственно в Кельвинах и градусах Цельсия:
| t, С | T, K | t, С | T, K |
| 27 °С | 23 К | ||
| –23 °С | 93 К | ||
| 370 °С | 753 К |
Идеальный газ - это газ, в котором среднее расстояние между молекулами намного больше размеров молекул, потому потенциальной энергией молекул можно пренебречь.
– средняя кинетическая энергия поступательного движения молекулы идеального газа.
Температура - мера средней кинетической энергии молекул: 
.
Чем высшая температура, тем быстрее двигаются молекулы. В случае приближения температуры к абсолютному нулю энергия теплового движения молекул также приближается к нулю.
k ≈ 1,38∙10-23Дж/К - стала Больцмана - выражает соотношение между единицей энергии и единицей температуры.
Постоянная Больцмана показывает, насколько изменится кинетическая энергия одной молекулы в случае изменения температуры на один градус.
– зависимость между давлением идеального газа и температурой.
1. Решение задач.
Средний уровень
№ 1.
Определить температуру газа, если его средняя кинетическая энергия хаотического движения складывает 5,6 10-21Дж. (Ответ: 270К)
№ 2.
Какое давление оказывают пары ртути в баллоне лампы объемом 3 10-5 м3 при температуре 27ºС, если в ней содержится 1018 молекул? (Ответ: 138 Па)
Достаточный уровень
№ 3.
Найти количество молекул воздуха, который находится в помещение размером 6(4(2,5м за температуры 300К и давлению 99,8кПа. (Ответ: 1,45 1027)