TERMODYNAMICKÁ TEPLOTA

1. TERMODYNAMICKÁ TEPLOTA

2. Vložíme-li lžičku do horkého čaje, po určité době je teplota lžičky a čaje stejná - nastane rovnovážný stav. kapalina o teplotě t2 těleso o teplotě t1 Tělesům, které jsou při vzájemném styku v rovnovážném stavu, přiřazujeme stejnou teplotu.

3. Vložíme-li lžičku do horkého čaje, po určité době je teplota lžičky a čaje stejná - nastane rovnovážný stav. Mění-li tělesa po uvedení do vzájemného styku své původní rovnovážné stavy, na začátku děje měly různé teploty.

4. Zavedení veličiny teplota umožňují poznatky o rovnovážném stavu. Existenci této veličiny předpokládá druhý postulát termodynamiky: Tělesům, která jsou při vzájemném styku v rovnovážném stavu, přiřazujeme stejnou teplotu. • K měření veličiny teplota je tedy zapotřebí • zvolit srovnávací těleso, • sestrojit teplotní stupnici, • stanovit jednotku teploty.

5. Teploměr je porovnávací těleso, sloužící k určení teploty. Rtuťový teploměr Bimetalický teploměr Využívá poznatek, že se změnou rovnovážného stavu se mění stavové veličiny tělesa, např. objem, tlak ...

6. Teploměr je porovnávací těleso, sloužící k určení teploty. Rtuťový teploměr Bimetalický teploměr Při měření ve skutečnosti pozorujeme jinou veličinu např. objem kapaliny.

7. Postup při měření teploty: - těleso, jehož teplotu chceme změřit, uvedeme do vzájemného styku s teploměrem, - počkáme na vytvoření rovnovážného stavu mezi tělesem a teploměrem, - po vzniku rovnovážného stavu je teplota tělesa stejná jako teplota teploměru, - přečteme teplotu na teploměru. ttělesa=t1 tteploměru=t2 ttělesa=tteploměru t1=t2

8. Celsiova teplotní stupnice Má dva základní body při tlaku p = 101325 Pa: 1. rovnovážný stav vody a ledu, 2. rovnovážný stav vody a její syté páry.

9. Celsiova teplotní stupnice Mezi teplotami 0oC a 100oC je stupnice rozdělená na 100 stejných dílků.

10. Anders Celsius (1788 - 1827), švédský fyzik

11. Termodynamická teplotní stupnice - značka veličiny T, - jednotka [T]= K (kelvin), - má jeden základní bod - trojný bod vody - rovnovážný stav soustavy led + voda + sytá pára, - tomuto rovnovážnému stavu je přiřazena termodynamická teplota Tr = 273,16 K, - 1 kelvin (K) definujeme jako 1/273,16 termodynamické teploty trojného bodu vody.

12. Lord Kelvin of Largs Wiliam Thomson,(1824 -1907), anglický fyzik

13. Měření termodynamické teploty Využívá se poznatků o plynech: - plyny se rozpínají téměř stejně - tlak plynu je za stálého objemu přímo úměrný termodynamické teplotě - k měření T lze využít plynový teploměr

14. Plynový teploměr Skládá se z nádoby naplněné plynem spojené s otevřeným kapalinovým manometrem.

15. Plynový teploměr Tlak p plynu v nádobě teploměru je přímo úměrný jeho termodynamické teplotě T za stálého objemu plynu.

16. Převod stupňů Celsia na kelviny a naopak 373,15 K 100oC 273,15 K 0oC t = ({T} – 273,15)oC 173,15 K -100oC 0 K -273,15 oC Teplotní rozdíl Dt = t2 – t1 je stejný jako DT=T2 – T1.

17. Mezinárodní praktická teplotní stupnice EIPT 68

18. Řešte úlohu: Vyjádřete teploty 200 K; 855,5 K; 7,1 K v oC. -73 oC, 582,4 oC, -266 oC

19. Řešte úlohu: Vyjádřete teploty -5 oC; 31,5 oC; 1420 oC v kelvinech. 268 K, 304,6 K, 1693 K

20. Test Tělesa, již jsou při vzájemném styku v rovnovážném stavu: a) přiřazujeme teplotu t = 0 oC, b) přiřazujeme rozdílnou teplotu, c) přiřazujeme stejnou teplotu, d) přiřazujeme teplotu t = 100 oC. 1

21. Test Mění-li tělesa po uvedení do vzájemného styku své původní rovnovážné stavy, na začátku děje měla: a) různé teploty, b) stejné teploty, c) podobné teploty, d) teploty t1= 0 oC a T1= -273,16 K. 2

22. Test Základní body Celsiovy teplotní stupnice jsou: a) teploty 0 oC a 100 oC, b) teploty -100 oC a 100 oC, c) teploty 0 oC a 1 oC, d) teploty -1oC a 1oC. 3

23. Test Teplota 0oC je teplota: a) rovnovážného stavu vody a ledu při tlaku p = 101325 Pa, b) rovnovážného stavu vody a její syté páry při tlaku p = 101325 Pa, c) rovnovážného stavu vody a ledu při tlaku p = 0 Pa, d) rovnovážného stavu vody a její syté páry při tlaku p = 0 Pa. 4

24. Test Teplota 100oC je teplota: a) rovnovážného stavu vody a ledu při tlaku p = 101325 Pa, b) rovnovážného stavu vody a její nasycené páry při tlaku p = 101325 Pa, c) rovnovážného stavu vody a ledu při tlaku p = 0 Pa, d) rovnovážného stavu vody a její nasycené páry při tlaku p = 0 Pa. 5

25. Test Rovnovážný stav soustavy led+voda+nasycená pára se nazývá: a) trojný bod ledu, b) trojrovnovážný stav, c) trojný bod vody, d) trojný bod nasycené páry. 6

26. Test Jednotka termodynamické teploty kelvin je definována jako: a) teplota rovnovážného stavu vody a ledu, b) 1/273,16 celsiovy teploty trojného bodu vody, c) rovnovážného stavu vody a její syté páry, d) 1/273,16 termodynamické teploty trojného bodu vody. 7