дусах Цельсія (t) співвідношенням
Т=273,15 K + t.
Нескінченно мала зміна температури в градусах шкали Цельсія і Кельвіна одне і те ж:
=dt
Повсякденний досвід переконує нас у тому, що при контакті двох тіл з різною температурою тепло мимоволі переходить від більш нагрітого тіла до менш нагрітого і температури обох тіл стають рівними. Передача тепла від менш нагрітого тіла до тіла більш високої температури ніколи не відбувається мимовільно. Щоб здійснити таку передачу, треба затратити енергію - механічну, електричну, хімічну або яку-небудь іншу.
Передачу тепла від холодного тіла в навколишнє середовище, що має більш високу температуру, можна розглядати як отримання холоду. Тоді під холодом треба розуміти кількість тепла, яке віднімається від охолоджуваного тіла. Кількість холоду не пропорційно витраченої роботи: чим нижче температура охолоджуваного тіла, тим більше потрібно роботи, щоб отримати те ж кількість холоду. Особливо сильно зростає витрата роботи на охолодження поблизу абсолютного нуля. Наприклад, щоб отримати холод на температурному рівні 3 К (- 270 ° С), потрібно затратити в 1000 разів більше роботи, ніж для отримання того ж кількості холоду при температурі 270 К (- 3 ° С). При абсолютному ж нулі затрата роботи для отримання холоду повинна дорівнювати нескінченності. Це показує, що охолодити тіло точно до 0 До взагалі неможливо.
Зниження температури змінює властивості багатьох тел. Наприклад, м'яка і пружна гума стає при температурі близько 200 К жорсткою і від удару молотком розколюється, як скло. Так само поводяться багато метали, наприклад, сталь, свинець. Якщо зі свинцю зробити дзвіночок і охолодити його в рідкому азоті, він буде видавати мелодійний дзвін: свинець стане твердим. Але є метали і сплави, в яких зниження температури збільшує міцність, залишаючи їм достатню пластичність. Такі, наприклад, мідь, її сплави і алюміній. Саме з цих металів виготовляють апарати, які використовуються при низьких температурах.
Холодильник
Хоча оборотність циклів в тепловій машині використовувалася в багатьох міркуваннях і теоріях, дуже довго нікому не приходило в голову, для чого може знадобитися на практиці теплова машина, яка працювала б у зворотному напрямку. Ідея кімнатного холодильника виникла порівняно недавно. Кімнатний холодильник, набитий льодом, з'явився в квартирах лише в середині минулого століття, а електричний холодильник, який стоїть зараз в кожній кухні, з'явився у продажу лише в перших десятиліттях нашого століття.
Якщо залишити осторонь конструктивні міркування, то холодильник працює за тим же принципом, що і теплова машина, тільки всі операції проводяться у зворотному напрямку. При ізотермічному розширенні на етапі ге кількість теплоти DQ2 від холодильника переходить до охолодному газу. Далі газ адіабатично стискається до тиску, що відповідає точці б, в якій газ вступає в контакт з нагрівачем (кімнатою) і де він у процесі ізотермічного стиснення до точки а передає нагревателю (насправді - просто повітрю кімнати) кількість теплоти DQ1. На це витрачається робота. На останньому етапі газ адіабатично розширюється і повертається в точку в. В холодильному циклі на ділянці ВБА працює компресор. Кімнатний холодильник охолоджує продукти і...
