Номер 7, страница 75 - гдз по физике 8 класс учебник Пурышева, Важеевская

Глава 3. Тепловые явления. Параграф 18. Тепловое движение. Температура. Вопросы для самопроверки - номер 7, страница 75.

Условие.

7. Почему абсолютная шкала температур наиболее точная среди всех рассмотренных в параграфе шкал?

Решение.

Абсолютная шкала температур (шкала Кельвина) является наиболее точной и фундаментальной по сравнению с другими шкалами (например, Цельсия или Фаренгейта) по следующим причинам:

1. Фундаментальная точка отсчета. Нулевая точка абсолютной шкалы — абсолютный нуль ($\text{0}$ К) — не является произвольной. Это теоретически минимальная температура, которую может иметь физическое тело. При этой температуре тепловое движение частиц вещества (атомов и молекул) прекращается, и они обладают минимально возможной энергией. В отличие от этого, нулевые точки шкал Цельсия и Фаренгейта выбраны на основе свойств конкретного вещества (воды) при определённых условиях, что делает их относительными и менее универсальными.

2. Прямая связь с энергией. Абсолютная температура напрямую пропорциональна средней кинетической энергии хаотического движения частиц вещества ($E_k$). Эта зависимость выражается формулой $E_k = \frac{3}{2}kT$, где $\text{k}$ — постоянная Больцмана. Такая прямая связь с фундаментальной физической величиной (энергией) отсутствует у других шкал. Например, удвоение температуры по шкале Цельсия с 10°C до 20°C не означает удвоения тепловой энергии системы, в то время как удвоение температуры с 100 К до 200 К означает именно удвоение средней кинетической энергии частиц.

3. Независимость от вещества. Абсолютная шкала не зависит от выбора термометрического вещества (будь то ртуть, спирт или газ). Она определяется через законы термодинамики и является универсальной для любого вещества и состояния.

Из-за этих причин абсолютная шкала используется во всех фундаментальных физических законах и уравнениях (например, в уравнении состояния идеального газа, законах теплового излучения и т.д.), что подтверждает её фундаментальный и наиболее точный характер для описания физических явлений.

Ответ: Абсолютная шкала температур является наиболее точной, поскольку она основана не на произвольных свойствах конкретного вещества (как вода в шкале Цельсия), а на фундаментальном физическом явлении — минимально возможной тепловой энергии системы (абсолютном нуле), и напрямую связана со средней кинетической энергией движения частиц.