СЛОВАРЬ ЮНОГО ФИЗИКА

ТЕМПЕРАТУРА      

Это термодинамическая величина, определяющая степень нагретости тела. Тела, имеющие более высокую температуру, являются более нагретыми. Согласно второму закону термодинамики, самопроизвольный переход тепла возможен только от тел с более высокой к телам с более низкой температурой. В состоянии теплового равновесия температура выравнивается во всех частях сколь угодно сложной системы.

Мерой изменения температуры тела может служить изменение какого-либо свойства, зависящего от нее, например объема, электросопротивления и др. Чаще всего для измерения температуры используют изменение объема. На этом основано устройство термометров. Первый термометр был изобретен Галилеем ок. 1600 г. В качестве термометрического вещества, т. е. тела, расширяющегося при нагревании, в нем использовалась вода. Для определения температуры тела термометр приводят в соприкосновение с телом; по достижении теплового равновесия термометр показывает температуру тела.

Разные тела при нагревании расширяются по-разному, поэтому шкала термометра зависит от термометрического вещества. Для практических целей термометры градуируют по точкам плавления или кипения или каким-либо другим, лишь бы процесс происходил при постоянной температуре. Наибольшее распространение имеет стоградусная шкала (или шкала Цельсия, по имени шведского физика, предложившего ее). По этой шкале лед плавится при 0° С, а вода кипит при 100° С, и расстояние между ними делится на 100 частей, каждая из которых считается градусом.

Поскольку точно воспроизвести условия плавления льда и кипения воды трудно, в международной практической температурной шкале, принятой в 1968 г., имеются и другие опорные точки, которые можно легче и точнее измерить. В результате точность измерения температур в обычных лабораториях достигает десятых процента, а в эталонных — тысячных.

В Англии и США иногда пользуются шкалой Фаренгейта, в которой температура плавления льда составляет 32°, а кипения воды 212°; во Франции — шкалой Реомюра: 0° и 80° соответственно.

Английский физик У. Томсон, анализируя цикл Карно, заметил, что работа этого цикла зависит только от температуры нагревателя и холодильника и не зависит от устройства тепловой машины, реализующей цикл Карно, и используемого в ней рабочего вещества. Измеряя отношение количеств теплоты, взятой от нагревателя и отданной холодильнику, можно найти отношение температур этих двух тел. Определенная таким образом шкала температур является абсолютной; она не зависит от термометрического вещества.