
* Данный текст распознан в автоматическом режиме, поэтому может содержать ошибки
Т Тепловое излучение испускают все тела. Соотношение межу поглощённой и испускаемой энергиями теплового излучения определяется Кирхгофа законом излучения. В общем случае, когда система состоит из тел, нагретых до различных температур, более горячие тела испускают энергии больше, чем поглощают, а более холодные — наоборот. Для каждого из тел системы характерен свой спектр теплового излучения. Тепловое излучение всей системы складывается из излучения всех этих тел и не является равновесным. По мере обмена энергией между горячими и холодными телами система приходит в термодинамическое равновесие. Это означает, что температура всех её частей становится одинаковой, а энергия теплового излучения, испускаемая каким-либо телом системы, компенсируется поглощённой им энергией теплового излучения других тел системы. Наступает равновесие между тепловым излучением и веществом. Тепловое излучение такой системы (напр., абсолютно чёрного тела) является равновесным излучением, его спектр не зависит от природы вещества и определяется Планка законом излучения. состоянии (кварц, инварные сплавы) коэффициент теплового расширения очень мал и практически постоянен в широком интервале температур (эти вещества широко применяются в точном приборостроении). Физ. причины теплового расширения различны для различных фаз вещества. В газах тепловое расширение обусловлено увеличением кинетической энергии частиц газа при его нагреве, в твёрдых телах и жидкостях оно связано с увеличением амплитуды тепловых колебаний атомов (и, следовательно, увеличением средних межатомных расстояний) с ростом температуры. ТЕПЛОВО´Й БАЛА´НС, сопоставление прихода и расхода тепловой энергии при анализе тепловых процессов. Очень важен тепловой баланс между теплом, полученным земной атмосферой от Солнца путём лучистого теплообмена, и теплом, возвращаемым назад в космос. Около 2/ солнечного излучения поглощается облаками, 3 атмосферой и поверхностью Земли; примерно 1/3 отражается в основном облаками. Поглощённое тепло вызывает циркуляцию атмосферы, океанов, круговорот воды, а также процессы фотосинтеза, обеспечивающие существование флоры и фауны Земли; часть тепла вновь отражается в космос. Т. обр. поддерживается тепловое равновесие Земли (см. также Атмосфера Земли, Парниковый эффект). ТЕПЛОВО´Е РАВНОВЕ´СИЕ, состояние изолированной термодинамической системы, в которое оно самопроизвольно переходит через достаточное время, называемое временем релаксации системы, вне зависимости от начального состояния системы. Иногда этот процесс называют нулевым законом термодинамики. Если система А находится в тепловом равновесии с системами Б и В порознь, то системы Б и В при соприкосновении также будут находиться в тепловом равновесии. В таком равновесном состоянии все макроскопические параметры системы остаются неизменными, а сама система может быть полностью описана при помощи нескольких макроскопических параметров. Переход замкнутой макроскопической системы в равновесное состояние необратим. При этом микроскопические процессы внутри системы не прекращаются и реализуется опредёленное распределение молекул по скоростям и энергиям, зависящее от температуры. ТЕПЛОВО´Й ДВИ´ГАТЕЛЬ, наиболее распространённая и широко применяемая в технике разновидность тепловой машины, в которой энергия, подводимая извне от нагревателя в форме теплоты в количестве Q 1, посредством рабочего тела преобразуется в механическую работу W (при условии отдачи холодильнику теплоты в количестве Q 2 < Q 1). Эффективность действия тепловой машины определяется коэффициентом полезного действия (КПД) теплового двигателя. Для создания источника теплоты используется преобразование в тепловую форму внутренней энергии природных энергетических ресурсов — как правило, угля, нефти и газа (или продуктов их переработки — мазута, бензина и т. п.), а в последнее время также водорода. В полезную работу при этом преобразуется лишь небольшая часть внутренней энергии топлива, обусловленная хим. взаимодействиями и измеВыход пара ТЕПЛОВО´Е РАСШИРЕ´НИЕ, изменение размеров тела при его нагревании. Каждое вещество характеризуется своим коэффициентом теплового расширения: α = (1/V)·(V' — V)/(Т2 — Т1), где V и V' — объёмы вещества при температурах Т1 и Т2 соответственно. В общем случае у анизотропного твёрдого тела имеется три коэффициента расширения: линейный, поверхностный и объёмный, которые выражают соответственно изменения длины, площади или объёма на единицу увеличения температуры. Большинство веществ расширяется при нагревании (α > 0), хотя есть и исключения — напр., вода расширяется при охлаждении от 4 °С до температуры замерзания 0 °С (в этом диапазоне α < 0). Для газов коэффициент расширения представляет собой скорость изменения объёма с ростом температуры (при постоянном давлении) или с ростом давления (при постоянной температуре). У твёрдых тел коэффициент расширения обычно низкий, у газов — намного выше (согласно Шарля закону, для идеального газа α ∼ 1/T). У жидкостей тепловое расширение выражено слабо, а у некоторых веществ в твёрдом 2 1 3 4 6 Вход пара 7 8 5 9 10 Схема паровой машины: 1 — цилиндр; 2 — поршень; 3 — шток; 4 — ползун; 5 — станина; 6 — маховик; 7 — золотник; 8 — рычаг; 9 — шатун; 10 — коленчатый вал 542