Энергия проявляется в различных формах движения материи, заполняющей все мировое пространство. Свойством, присущим всем видам энергии и объединяющим их, является каждого вида энергии переходить при определенных условиях в любой другой ее вид в строго определенном количественном соотношении. Само название этого свойства – «закон сохранения и превращения энергии» – было введено в научное обращение Ф. Энгельсом, что позволило все виды энергии измерять в одних единицах. В качестве такой единицы принят джоуль (1 Дж =1 H · м =1 кг · м 2 /с 2). В то же время для измерения количества теплоты используют «старую» единицу – 1 кал (калория), для измерения механической энергии – величину 1 кГм = 9,8 Дж, электрической энергии – 1 кВт · ч = 3,6 МДж, при этом 1 Дж = 1 Вт · с.
Почти все виды энергии, рассматриваемые в технической термодинамике, за исключением тепловой, представляют собой энергию направленного движения. Так, механическая энергия проявляется в непосредственно наблюдаемом движении тел, имеющем определенное направление в пространстве (движение газа по трубе, полет снаряда, вращение вала и т. п.). Электрическая энергия проявляется в скрытом движении электронов по проводнику (электрический ток). Тепловая энергия выражается в молекулярном и внутримолекулярном хаотическом движении, представляя собой энергию хаотического движения атомов и молекул вещества. Тепловая энергия газов проявляется в колебательном, вращательном и поступательном движении молекул, которые постоянно меняют свою скорость по величине и направлению. При этом каждая молекула может беспорядочно перемещаться по всему объему газа. В твердых телах тепловая энергия проявляется в колебаниях молекул и атомов относительно положений, определяемых кристаллической структурой вещества, в жидкостях – в колебании и перемещении молекул или их комплексов. Следовательно, коренным отличием тепловой энергии от других видов энергии является то, что она представляет собой энергию не направленного, а хаотического движения. В результате этого превращение тепловой энергии в любой вид энергии направленного движения имеет свои особенности, изучение которых и является одной из главных задач технической термодинамики.
Каждое тело в любом его состоянии может обладать одновременно различными видами энергии, в том числе тепловой, механической, электрической, химической, внутриядерной, а также потенциальной энергией различных физических полей (гравитационного, магнитного, электрического).
шкала термометра разделена всего на 5 - 6 с с делениями в 0 01 с, что позволяет проводить измерения с точностью до 0 002 с. в верхней части термометра ( рис. 93) находится резервуар с запасом ртути. в нижней части также имеется резервуар для ртути. оба резервуара соединены капилляром, что дает возможность изменять объем ртути в рабочем ( нижнем) резервуаре. изменяя объем ртути в рабочем резервуаре, можно настроить термометр так, чтобы его показания отвечали требуемому интервалу температур. если температура в процессе эксперимента понижается, то термометр настраивают так, чтобы в начале измерения мениск ртути находился в верхней градуированной части капилляра. при измерении повышения температуры мениск ртути устанавливают в нижней части капилляра. [4]
шкала термометра получается равномерной, что является его преимуществом. на точность измерения манометрическим термометром влияет температура окружающей среды. [5]
шкала термометров также должна соответствовать температуре теплоносителя. [6]
шкала термометра справедлива, когда глубина его погружения равна высоте столбика измерительной жидкости. при этом жидкость, находящаяся в резервуаре и капилляре, имеет температуру измеряемой среды. если столбик жидкости выступает над уровнем погружения термометра, то температура выступающей части будет отличаться от температуры измеряемой среды. следовательно, выступающий столбик дополнительно удлиняется или укорачивается в зависимости от температуры окружающей среды. [7]
шкала термометра получается равномерной, что является его преимуществом. [8]