T / T = Q J Q -
және кез келген
Т
температура үшін соған ұксас түрде:
Т/Т0= Q/Q0,
мүндағы
Q
— жүйеге изотермиялык үдерісте
Т
температура кезінде берілетін
жылу мөлшері. Осы тәсілмен анықталған температураны
термодинамикалык
деп атайды.
Термодинамикалык температураның бірлігі ретінде
Кельвин
(К) алынады,
ол судын үштік нүктесінің термодинамикалык температурасынын 1/273,16
бөлігі. Келвин температуралык интервалдын бірлігі ретінде О К термодина
микалык температура мен судын үштік нүктесінің арасындағы интервалдын
1 /273,16 бөлігіне тен.
Кез келген эмпирикалык шкала берілген заттын термиялык касиетінің тем-
ператураға катысты тәуелділігін ескеріп кейбір түзетудің енгізуі аркылы тер
модинамикалык шкалаға келтіріледі. Температура термодинамикалык заттын
кандай да бір сипатымен аныкталғандыктан, оның аныкталуы физикалык
параметрлер мен касиеттердін айталык көлемнін, кысымның, электрлік, ме-
ханикалык, оптикалык, магниттікт.б. шамаларды есептеуден түрады. Темпера-
тураны өлшеудін көп түрлі әдістерінін болуы колданылатын термометриялык
заттардын және онын касиеттерінін көптігінен жүреді.
Термометр
температураны өлшеуге арналған кұрал — ол термометрияның
касиеттерді жүзеге асыратын сезімтал элементтен және өлшеуіш кұралынан
(дилатометр, манометр, гальвонометр, потенциометр т.б.) тұрады. Оны өл-
шеу кезіндегі негізгі орындалатын шарт — температурасы өлшенетін дене мен
сезімтал элементтің жылу мөлшерінін тепе-тендікте болуы.
Өлшенетін температураның интервалына байланысты термометрлік
суй-
ықты
,
газды термометр
,
кедергі термометрі
,
терможуп, термометр ретінде
және
пирометр
түрлері көп таралған.
Сұйыкты термометрге термометриялык сипаттама ретінде көлем, ал сезім-
тал элемент ретінде сұйыкты (көбінесе сынап немесе спирт) ыдыс алынады.
Пирометрлерде термометриялык сипаттама ретінде сәулеленудін каркындылы-
ғы алынады. Пирометрдін баска термометрлерден принципті айырмашылығы,
оның сезімтал элементі денемен тікелей жанаспайды. Пирометрлерді өте жоғар-
ғы температуралы денелердін температурасын өлшеу үшін колданады.
Өте төменгі температураны өлшеу үшін термометриялык зат ретінде пара-
магниттер, ал өлшенетін касиеті ретінде оныңтемператураға катысты магнит-
телу! колданылады.
Медицинада колданылатын сынапты термометр максимал температураны
көрсетеді, сондыктан
максимал термометрі
деп атайды. Бұл онын кұрылы-
мынын ерекшелігінен шығады. Сынабы бар ыдыс бөліктенген (градуирленген)
капиллярдан шашты түтікпен бөлінген, ол термометр суи бастағанда сынап-
тың ыдыска кайта келуіне кедергі жасайды (12.12-сурет). Сонымен катар
ми-
нимал термометрлері
де болады, олар ұзак уакытта бакыланатын ен төменгі
температураны көрсетеді.
Аз аймактағы температуранын өзгерісін дәл өлшеу үшін
метастатикалық
термометр
(12.13-сурет) колданылады, ал
1
сұйығы бар (көбінесе сынап) үл-
кен ыдыстан,
3
жіңішке үзын капиллярдан тұрады.
1
ыдыстағы сынап массасы
өзгермелі, оның бір бөлігі
2
ыдыска кұйылады, сонын нәтижесінде меженің
белгісінде
0
температурасынан өлшенетін интервалының төменгі денгейі ор-
натылады. Мұндай термометрдің межелік кұны 0,0Г-ка тең. Өлшеу интерва
лы
5
° кана, бірак ол әртүрлі шамалы температуранын өзгерісін көрсете алады.
Көптеген физикалык, химиялык және биологиялык үдерістер температураға
өте байланысты, сондыктан кандай да бір температураны алу және сактап тұру
маңьиды. Бұл максатта
термостат
— температураны сактап отыратын кұрыл-
f ы колданылады. Онда температураның сакталуы автоматты ретгегіштермен
немесе дененің белгілі температурада өзгермейтін фазалык күйі колданылады.
Ал физикалык, химиялык және биологиялык үдерістердегі жылу мөлшерін
өлшеу үшін бірнеше әдіс жиыны колданылады, оны
калориметрия
әдісі деп
атайды.
Килориметриялық эдіспен дененің жылулық сыйымдылығы, фазалық өтудің,
суйықталудың, жабысудың, адсорбцияның жылуы, химиялық реакцияның
жу-
руінің, сәулелену энергиясының, радиобелсенді ыдыраудың жылуының шамасын
өлшейді.
Бұл өлшеулер калориметрдің көмегімен жүзеге асырылады. Бүл кұралдарды
негізгі екі топка белуге болады: біріншісі жылу мөлшерін температураның өз-
герісі аркылы өлшейтін калориметрлер, екіншісі температуралары тұракты, ал
жылу мөлшерін заттардың баска фазалык күйге көшу мөлшері (мысалы, еріп
жаткан катты дене) аркылы өлшейтін калориметрлер.
Тәжірибеде көбірек колданылатын калориметрлер бірінші топка жатады.
Бүл жағдайда калориметр-зерттелетін дене жүйесіндегі жылу мөлшерін мына
формула бойынша табуға болады:
мұндағы ск — калориметриялық жүйенің жылу сыйымдылығы;
A T —
айнала
коршаған ортамен жылу алмасу болмағанда бақыланатын температура өзгерісі.
АТ —
шамасын аныктау үшін тәжірибе кезіндегі коршаған ортамен жылу
алмасуды ескеру кажет.
12.14-суретінде карапайым сұйыкты калориметр көрсетілген: 1 — калори-
метрлі ыдыс; 2 — цилирдрлі кабыкша-ыдыс; 3 — кыздырғыш; 4, 5 — араласты-
рушы қондырғылар;
6
— термометр.
Кейде калориметрлер термостат ретінде де колданылады.
12.9. ЕМДЕУ ҮШІН ҚОЛДАНЫЛАТЫН СУЫ Қ ЖӘНЕ ЖЫЛЫТЫЛҒАН
ОРТАНЫҢ Ф И ЗИ КАЛ Ы Қ ҚАСИЕТТЕРІ. МЕДИЦИНАДА ТӨМЕНГІ
ТЕМПЕРАТУРАНЫҢ ҚОЛДАНЫЛУЫ
Медицинада жергілікті жылыту немесе суыту максатында ыстык және суык
денелер колданылады. Бұл үшін көбінесе колжетімді орта алынады, олардың
кейбіреулері пайдалы механикалык және химиялык эсер беруі мүмкін.
Мұндай орталардың физикалык касиеттері оның тағайындалуымен аныкта-
лады. Біріншіден, ұзақуакыт аралығында кажетті эффектіні беруі кажет. Сон-
дыктан қолданылып отырған ортамыз үлкен жылусыйымдылыкка (су, лай) ие
болуы керек немесе фазалык өту кезінде бірлік жылулыкка (парафин, мұз) ие
болуы керек. Екіншіден, тікелей теріге жанаскан орта теріні ауыртпауы керек.
Бұл, бір жағынан мұндай ортаның темпеатурасын шектейді, ал екінші жағынан
жылусыйымдылығы үлкен ортаны тандауға мәжбүр етеді. Мысалы, емдеу үшін
колданылатын судың температурасы 45 °С, ал торф пен лайдың температура-
сы 50°, өйткені бұлардағы жылуалмасуы суға қарағанда томен. Парафин денені
60-70 °С дейін кыздырады, өйткені ол үлкен жылу өткізгіштікке ие, ал денете
жакын бөлігі тез суиды да, катайып кристалданады да, калған бөлігінен келетін
жылуды өткізбейді.
Емдеу максатында мұздатқыш орта ретінде көбінесе мүз колданылады.
Соңғы жылдары медицинада емдеу максатында төменгі температуралар кол-
данылуда. Төменгі температура аркылы кейбір мүшелерді трансплантация
жасау үшін консервациялайды, ал мүшенің үзақ уакыт тірі болуын камтама-
сыз етеді.
Криогенді' эдіс
ұлпаларды суыту аркылы бұзып миндалдарды, сүйектерді
алып тастауға колданылады. Бұл тізбекті жүзеге асыру үшін криогенді аппарат-
тар және криогенді зондтау колданылады.
Суык аркылы, олардың анестезиялык касиетін пайдаланып, адам миында-
ғы кейбір ауруларға себепкер болатын жасушалардың ядроларын жоюға бола-
ды, мысалы, паркинсон ауруы. Микрохирургияда ылғалды үлпалардың катуы
кезінде («жабыскактық») металға жабысу касиетін пайдаланып, оны ұлпалар-
ды ұстау, ауыстыру үшін колданады.
Медицинада төменгі температураны колдануға байланысты жаңа термин-
дер пайда болды: «криогенді медицина», «криотерапия», «криохирургия» т.б.
13-тарау
Достарыңызбен бөлісу: |