Вопрос задан 12.02.2025 в 09:17. Предмет Физика. Спрашивает Горбач Валерия.

Кака величина может быть отрицательна?
1-средняя кинетическая энергия молекул
2-термодинамическая температура
3-давление идеального газа
4-температура по Цельсию
5-теплоёмкость

Перейти к ответам

Ответы на вопрос

Отвечает Ефимова Екатерина.

Из приведённых величин отрицательной может быть температура по Цельсию и теплоёмкость, если рассматривать их в определённых контекстах. Разберём каждую из перечисленных величин подробно:

  1. Средняя кинетическая энергия молекул
    Эта величина напрямую связана с абсолютной температурой (термодинамической) через формулу E=32kTE = \frac{3}{2} k T, где kk — постоянная Больцмана, TT — термодинамическая температура. Поскольку термодинамическая температура не может быть отрицательной (см. пункт 2), средняя кинетическая энергия молекул также всегда положительна. Следовательно, она не может быть отрицательной.

  2. Термодинамическая температура
    Термодинамическая температура измеряется в Кельвинах и отсчитывается от абсолютного нуля. Абсолютный нуль (0K0 \, \text{K}) — это точка, при которой движение молекул полностью прекращается. Значения ниже 0K0 \, \text{K} невозможны, поэтому термодинамическая температура никогда не бывает отрицательной.

  3. Давление идеального газа
    Давление идеального газа рассчитывается по уравнению состояния PV=nRTPV = nRT, где PP — давление, VV — объем, nn — количество вещества, RR — универсальная газовая постоянная, TT — температура в Кельвинах. Поскольку T>0T > 0 и V>0V > 0, давление PP также всегда положительно. В реальных условиях при очень низких температурах или сложных процессах могут наблюдаться эффекты, похожие на отрицательное "давление" (например, в вакууме или метастабильных состояниях), но это уже не относится к идеальному газу.

  4. Температура по Цельсию
    В отличие от термодинамической температуры, шкала Цельсия имеет нулевую точку, соответствующую температуре замерзания воды при нормальном давлении (0 \, ^\circ\text{C}). Температуры ниже этой точки (-1 \, ^\circ\text{C}, -10 \, ^\circ\text{C} и т. д.) возможны и обычны. Следовательно, температура по Цельсию может быть отрицательной.

  5. Теплоёмкость
    В большинстве случаев теплоёмкость вещества положительна, так как для нагревания требуется энергия. Однако существуют ситуации, в которых теплоёмкость становится отрицательной. Например, в системах с обратной тепловой зависимостью, как в некоторых астрофизических объектах (гравитационно связанные системы) или в метастабильных состояниях (например, при фазовых переходах). В таких случаях добавление энергии может приводить к охлаждению системы. Таким образом, теплоёмкость может быть отрицательной, но это редкое и специфическое явление.

Вывод

Из перечисленных величин отрицательными могут быть:

  • Температура по Цельсию, так как шкала допускает значения ниже нуля.
  • Теплоёмкость, но только в специфических случаях.

Похожие вопросы

Топ вопросов за вчера в категории Физика

Последние заданные вопросы в категории Физика

Задать вопрос