16. Абсолютная газовая шкала температур
Для измерения температур, выходящих за пределы стандартного интервала стоградусной шкалы, устанавливают абсолютную шкалу температур по идеальному газу. Температура, получаемая путем прибавления величины
или
к значению температуры по стоградусной шкале, называется
абсолютной температурой. Температуру, измеренную по абсолютной шкале идеального газа, будем обозначать буквой
По определению имеем:
если температура
то
Эта температура называется абсолютным нулем. Полагая в газовой шкале
для системы вода — лед и давления 760 мм рт. ст. мы получаем значение 0°С по абсолютной шкале в градусах Цельсия
Газовая постоянная. Подставляя полученную абсолютную температуру в уравнение (13,2), получаем:
где
-значение
для данной массы газа в точке плавления льда.
Из закона Авогадро следует, что при одной и той же температуре и давлении равные объемы всех газов содержат одинаковое число молекул. Следовательно, для грамм-молекулы какого-либо газа произведение
постоянная величина, не зависящая от выбранного газа.
Тогда уравнение (13,3) для грамм-молекулы любого газа принимает вид:
где
универсальная газовая постоянная, определяемая из уравнения
Измерения, проведенные над грамм-молекулой идеального газа при
дают для
значение:
Подставив
в выражение для
получим:
Произведение
для идеального газа не может иметь отрицательных значений, поэтому из уравнения (13.3а) следует, что абсолютная температура
может иметь только положительные значения.