Большая Советская Энциклопедия (цитаты)

Температура (в физике)

Температура (далее Т) (от лат. temperatura — надлежащее смешение, соразмерность, нормальное состояние), физическая величина, характеризующая состояние термодинамического равновесия макроскопической системы. Т (в физике) одинакова для всех частей изолированной системы, находящейся в равновесии термодинамическом. Если изолированная система не находится в равновесии, то с течением времени переход энергии (теплопередача) от более нагретых частей системы к менее нагретым приводит к выравниванию Т (в физике) во всей системе (первый постулат, или нулевое начало термодинамики). Т (в физике) определяет: распределение образующих систему частиц по уровням энергии (см. Больцмана статистика) и распределение частиц по скоростям (см. Максвелла распределение); степень ионизации вещества (см. Саха формула); свойства равновесного электромагнитного излучения тел — спектральную плотность излучения (см. Планка закон излучения), полную объемную плотность излучения (см. Стефана — Больцмана закон излучения) и т. д. Т (в физике), входящую в качестве параметра в распределение Больцмана, часто называют Т (в физике) возбуждения, в распределение Максвелла — кинетической Т (в физике), в формулу Саха — ионизационной Т (в физике), в закон Стефана — Больцмана — радиационной температурой. Поскольку для системы, находящейся в термодинамическом равновесии, все эти параметры равны друг другу, их называют просто температурой системы. В кинетической теории газов и др. разделах статистической механики Т (в физике) количественно определяется так, что средняя кинетическая энергия поступательного движения частицы (обладающей тремя степенями свободы) равна  кТ, где kБольцмана постоянная, Т — температура тела. В общем случае Т (в физике) определяется как производная от энергии тела в целом по его энтропии. Такая Т (в физике) всегда положительна (поскольку кинетическая энергия положительна), ее называют абсолютной Т (в физике) или Т (в физике) по термодинамической температурной шкале. За единицу абсолютной Т (в физике) в Международной системе единиц (СИ) принят кельвин (К). Часто Т (в физике) измеряют по шкале Цельсия (t), значения t связаны с Т равенством t = Т – 273,15 К (градус Цельсия равен Кельвину). Методы измерения Т (в физике) рассмотрены в статьях Термометрия, Термометр.

  Строго определенной Т (в физике) характеризуется лишь равновесное состояние тел. Существуют, однако, системы, состояние которых можно приближенно охарактеризовать несколькими не равными друг другу температурами. Например, в плазме, состоящей из легких (электроны) и тяжелых (ионы) заряженных частиц, при столкновении частиц энергия быстро передается от электронов к электронам и от ионов к ионам, но медленно от электронов к ионам и обратно. Существуют состояния плазмы, в которых системы электронов и ионов в отдельности близки к равновесию, и можно ввести Т (в физике) электронов Тэ и Т (в физике) ионов Ти, не совпадающие между собой.

  В телах, частицы которых обладают магнитным моментом, энергия обычно медленно передается от поступательных к степеням свободы, связанным с возможностью изменения направления момента. Благодаря этому существуют состояния, в которых система моментов характеризуется Т (в физике), не совпадающей с кинетической Т (в физике), соответствующей поступательному движению частиц. Т (в физике) определяет часть внутренней энергии и может быть как положительной, так и отрицательной (см. Отрицательная температура). В процессе выравнивания Т (в физике) энергия передается от частиц (степеней свободы) с большей Т (в физике) к частицам (степеням свободы) с меньшей Т (в физике), если они одновременно положительны или отрицательны, но в обратном направлении, если одна из них положительна, а другая отрицательна. В этом смысле отрицательная Т (в физике) "выше" любой положительной.

  Понятие Т (в физике) применяют также для характеристики неравновесных систем (см. Термодинамика неравновесных процессов). Например, яркость небесных тел характеризуют яркостной температурой, спектральный состав излучения — цветовой температурой и т. д.

  Л. Ф. Андреев.


Для поиска, наберите искомое слово (или его часть) в поле поиска


Новости 25.06.2022 23:59:36