Большая Советская Энциклопедия (ТЕ)

Большая Советская Энциклопедия

Принципиальный недостаток эмпирической Т. ш. — их зависимость от термометрического вещества — отсутствует у термодинамической Т. ш., основанной на втором начале термодинамики . При определении абсолютной термодинамической Т. ш. (шкала Кельвина) исходят из Карно цикла . Если в цикле Карно тело, совершающее цикл, поглощает теплоту Q₁ при температуре T₁ и отдаёт теплоту Q₂ при температуре Т₂ , то отношение T₁ / T₂ = Q₁ / Q₂ не зависит от свойств рабочего тела и позволяет по доступным для

измерений величинам Q₁ и Q₂ определять абсолютную температуру. Вначале основной интервал этой шкалы был задан точками таяния льда и кипения воды при атмосферном давлении, единица абсолютной температуры соответствовала

 части основного интервала, за начало отсчёта была принята точка таяния льда. В 1954 Х Генеральная конференция по мерам и весам установила термодинамическую Т. ш. с одной реперной точкой — тройной точкой воды, температура которой принята 273,16 К (точно), что соответствует 0,01 °С. температура Т в абсолютной термодинамической Т. ш. измеряется в кельвинах (К). Термодинамическая Т. ш., в которой для точки таяния льда принята температура t = 0 °С, называется стоградусной. Соотношения между температурами, выраженными в шкале Цельсия и абсолютной термодинамической Т. ш.:

TK = t °C + 273,15K, n K = n °C,

так что размер единиц в этих шкалах одинаков. В США и некоторых др. странах, где принято измерять температуру по шкале Фаренгейта, применяют также абсолютную Т. ш. Ранкина. Соотношение между кельвином и градусом Ранкина: n K = 1,8n °Ra, по шкале Ранкина точка таяния льда соответствует 491,67 °Ra, точка кипения воды 671,67 °Ra.

Любая эмпирическая Т. ш. приводится к термодинамической Т. ш. введением поправок, учитывающих характер связи термометрического свойства с термодинамической температурой. Термодинамическая Т. ш. осуществляется не непосредственно (проведением цикла Карно с термометрическим веществом), а с помощью других процессов, связанных с термодинамической температурой. В широком интервале температур (примерно от точки кипения гелия до точки затвердевания золота) термодинамические Т. ш. совпадают с Т. ш. Авогадро, так что термодинамическую температуру определяют по газовой, которую измеряют газовым термометром. При более низких температурах термодинамическая Т. ш. осуществляется по температурной зависимости магнитной восприимчивости парамагнетиков (см. Низкие температуры ), при более высоких — по измерениям интенсивности излучения абсолютно чёрного тела (см. Пирометрия ). Осуществить термодинамическую Т. ш. даже с помощью Т. ш. Авогадро очень сложно, поэтому в 1927 была принята Международная практическая температурная шкала (МПТШ), которая совпадает с термодинамической Т. ш. с той степенью точности, которая экспериментально достижима. Все приборы для измерения температуры градуированы в МПТШ.

Лит.: Попов М. М., Термометрия и калориметрия, 2 изд., М., 1954; Гордов А. Н., Температурные шкалы, М., 1966; Бурдун Г. Д., Справочник по Международной системе единиц, М., 1971; ГОСТ 8.157—75. Шкалы температурные практические.

Д. И. Шаревская.

Температурный напор

Температу'рный напо'р, разность характерных температур среды и стенки (или границы раздела фаз) или двух сред, между которыми происходит теплообмен. Местный Т. н. — разность температур среды и местной температуры стенки (границы раздела фаз) либо разность температур двух сред в данном сечении теплообменной системы. Средний Т. н. — Т. н., осреднённый по поверхности теплообмена. Произведение значения Т. н. на коэффициент теплопередачи определяет количество теплоты, передаваемое от одной среды к другой через единицу поверхности нагрева в единицу времени, то есть плотность теплового потока.

Температурный перепад

Температу'рный перепа'д, разность температур между различными точками или между сечениями тела или потока. Т. п. характеризует (наряду с теплопроводностью ) интенсивность тепловых процессов в теле или среде. Для твёрдых тел Т. п. определяет температурные (тепловые) напряжения, которые (особенно при малой теплопроводности и высоком температурном коэффициенте расширения вещества тела) могут достигать

больших значений, способных разрушить тело. При нестационарных процессах теплообмена предельно допустимый Т. п. обычно определяет максимальную скорость, с которой может осуществляться теплообмен.

Температуропроводность

Температуропрово'дность, коэффициент температуропроводности, физический параметр вещества, характеризующий скорость изменения его температуры в нестационарных тепловых процессах; мера теплоинерционных свойств вещества. Т. численно равна отношению коэффициента теплопроводности вещества к произведению его удельной теплоёмкости (при постоянном давлении) на плотность; выражается в м²/сек.

Температуры высокие

Температу'ры высо'кие, в узком понимании термина — температуры, превышающие комнатную температуру (для их достижения приходится применять какой-либо способ нагрева). Существуют различные методы получения Т. в. Например, нагрев металлических проводников электрическим током позволяет достигнуть нескольких тыс. градусов; нагрев в пламени — примерно 5000 градусов; электрические разряды в газах — от десятков тысяч до миллионов градусов; нагрев лазерным лучом — до нескольких млн. градусов; температура в зоне термоядерных реакций может достигать ста млн. градусов.

В широком смысле Т. в. — температуры, превосходящие некоторую характеристическую температуру, при достижении которой происходит качественное изменение свойств вещества. Таким образом, не существует, строго говоря, единой границы между низкими и высокими температурами. Так, Дебая температура q_D определяет для каждого вещества температурную границу, выше которой не сказываются квантовые эффекты (в этом случае Т. в. следует считать температуры Т ³q_D ; для большинства веществ q_D лежит в интервале 100—500 К). Температура плавления разграничивает области твёрдого и жидкого состояний веществ. Критическая температура определяет верхнюю границу сосуществования пара и жидкости. В качестве характеристического температур можно также указать температуры, при которых начинаются, например, диссоциация молекул (~10³ К), ионизация атомов (~10⁴ К), термоядерные реакции (~ 10⁷ К) и т. д.

Э. И. Асиновский.

Темперация

Темпера'ция (от лат. temperatio — правильное соотношение, соразмерность) в музыке, выравнивание интервальных отношений между ступенями звуковысотной системы. Сущность Т. состоит в небольших изменениях величины интервалов, главным образом квинт, по сравнению с их акустически точной величиной (по натуральному звукоряду). Эти изменения делают строй замкнутым, позволяют использовать все тональности и аккорды самой различной структуры, не нарушая сложившихся эстетических норм восприятия интервалов, не усложняя конструкции инструментов с фиксированной высотой звуков (типа органа, клавира, арфы). Потребность в Т. возникла в 16—18 вв. с появлением новых музыкальных форм и жанров, с развитием средств музыкальной выразительности. В применявшихся до этого пифагоровом и чистом строях (см. Строй музыкальный) имелись небольшие высотные различия между энгармоническими звуками (см. Энгармонизм ): не совпадали по высоте друг с другом, например, звуки си-диез и до, ре-диез и ми-бемоль. Это тормозило развитие ладотональной и гармонической систем: нужно было или конструировать инструменты с несколькими десятками клавиш в октаве, или отказаться от переходов в далёкие тональности. В первых, неравномерных темперациях музыканты пытались сохранить величину большой терции такой же, как в чистом строе.

В 12-ступенном равномерно-темперированном строе все чистые квинты уменьшены на

 пифагоровой коммы; от этого строй стал замкнутым, октава оказалась разделённой на 12 равных полутонов и все одноимённые интервалы стали одинаковыми по величине. Психофизиологической основой использования нового строя явилась открытая позже зонная природа звуковысотного слуха (см. Зона ). Попытки преодолеть интонационные недостатки 12-ступенной Т. путём создания строя с 24, 36, 48, 53 и большим количеством темперированных ступеней в октаве не увенчались успехом, 12-ступенная Т. остаётся оптимальным решением проблемы строя.