Ma’ruza Kimyo sanoati tehnologik jarayonlarini modellashtirishga misollar. Reja

8.1-rasm. Temperatura shkalasini uch o’zgarmas-reper nuqtalari
1731 yili Reomyur shisha termametrlarida spirtdan foydalanishni taklif qildi. U muzning erish nuqtasini 00, suvning qaynash temperaturasini esa 800 deb qabul qildi.

1742 yilda TSelьsiy, simobdan foydalanib va muzning erish nuqtasini 100 ⁰C, hamda, suvning qaynash nuqtasini 0⁰C deb qabul qilib o’zining temperatura shkalasini taklif qildi. Bunday belgilanish noqulayligi sababli uch yildan so’ng

muzning erish nuqtasini 0⁰C, hamda, suvning qaynash nuqtasini100⁰C deb qabul qilindi.

Bulardan tashqari yana Lomonosov va Lambertlar ham o’z temperatura shkalalarini taklif qilganlar.

Bu temperatura shkalalarini qurishda, temperatura o’zgarishi bilan suyuqliklarning xajmiy kengayishi chiziqli bog’liqlikga ega deb qabul qilingan va 1 gradus deb, (tII - tI) temperatura intervalining n dan bir bo’lagi deb qabul qilingan, ya’ni,

t11 - t1
1grad= ^n	(8.1)

tII va tI – ikki yengil olinadigan o’zgarmas nuqtalar.

O’zgarmas nuqtalar deb, 101325 n/m2 yoki 1,0332 kgs/sm2 ga teng

bo’lgan normal absolyut bosimda, xar xil moddalarning qattiq va suyuq yoki suyuq va gaz fazalari orasidagi muvozanat temperaturalariga aytiladi.

1848 yili Kelьvin termodinamik temperatura shkalasini taklif qildi.

Agar zarrachaning qaysidir o’rtacha kinetik energiyasi qiymatiga ma’lum

bir gradus qiymati berilsa (asosiy yoki reper nuqta), unda u absolyut noldan boshlanadigan chiziqli uzluksiz temperatura shkalasini qurishga yetarli bo’ladi. Absolyut nolga zarrachalarning nolga teng tezligi va nolga teng o’rtacha kinetik energiyasi mos keladi.

Т	=	тv	2	(8.2)
		3k

m, v-zarrachaning massasi va tezligi;

k- Boltsman koeffitsienti.

Kelvin termodinamik shkalasida yagona asosiy tajriba nuqtasi bo’lib suvning uch xolati nuqtasi hisoblanadi va u 273,160K deb qabul qilingan. Suvning uch xolati nuqtasi – suvning qattiq, suyuqlik va gaz fazalaridagi muvozanat nuqtasi. Termodinamik temperatura T xarfi bilan va 0K belgi bilan belgilanadi.

Termodinamik shkala ideal gaz bilan to’ldirilgan gaz termometri shkalasi bilan mos keladi. Ideal gazlar xususiyatlariga juda yaqin hisoblangan gazlar H2, N va Ne (geliy).

Gaz termometrlari yordamida temperaturani o’zgarmas xajmdagi gaz bosimini o’zgarishi bo’yicha o’lchanadi. O’lchash aniqligi juda yuqori, ammo juda murakkab. SHuning uchun gaz termometrlari termodinamik shkalaga yaqin bo’lgan Xalqaro amaliy temperatura shkalalarini qurishda ishlatilgan.

1877 yilda Xalqaro o’lchov qo’mitasi asosiy temperatura shkalasi sifatida yuz gradusli vodorod shkalasini qabul qildi (0-100⁰C, 760 mm rt. st. bosimda). Unda o’zgarmas xajmdagi vodorod bosimi bo’yicha temperaturani aniqlanardi. Bu temperatura shkalasi bo’yicha temperatura graduslari temodinamik shkalaga juda yaqin bo’lib, uning amaliy qo’llanishi taxminan -25⁰C dan + 100⁰C gacha chegaradagi temperatura bilan cheklanardi.

XX asr boshlarida, xar xil davlatlarda xar xil temperatura shkalalari qo’llanilar edi (TSelьsiy, Farengeyt, Reomyur, termodinamik i vodorod shkalalari) va bu ma’lum qiyinchiliklar tug’dirar edi.

SHuning uchun, 1933 yilda VIII o’lchash bo’yicha General konferentsiyada Xalqaro temperatura shkalasini (XTSH) joriy qilish bo’yicha qaror qabul qildi.

XTSH yuz gradusli termodinamik shkalaning amaliy ifodasi bo’lib, unda normal bosimda muzning erish va suvning qaynash temperaturasi 0⁰C va 100⁰C deb qabul qilindi. TSelьsiy shkalasidan farqli, xalqaro shkala graduslarini “xalqaro graduslar” yoki “yuz gradusli shkala graduslari” deb atay boshladilar.

XTSH asosiy nuqtalari:

Suyuq va gazsimon kislorodning muvozanat temperaturasi -182,970C; Muzning erish temperaturasi - 0⁰C;

3. 
   Suvning qaynash temperaturasi - 100,0⁰C ;
   

3. 
   Suyuq oltingugurt va uning bug’ining muvozanat temperaturasi -
   

444,6⁰C;

3. 
   Qattiq va suyuq kumushning muvozanat temperaturasi - 960,5⁰C;
   

6. Qattiq va suyuq oltinning muvozanat temperaturasi -1063,0⁰C.