Термопсис
Термо'псис(Thermopsis), род растений семейства бобовых. Многолетние травы с длинным ползучим корневищем. Листья очередные, тройчатые, с прилистниками. Цветки обычно жёлтые, в верхушечных кистевидных соцветиях. Плод - 2- или многосемянный боб. Около 30 видов, на Ю.-В. Европы, в умеренных областях Азии и на юге Северной Америки. В СССР 6-8 видов, преимущественно в степной и полупустынной зонах и в горах. Наиболее распространён Т. ланцетный (Th. lanceolata), произрастающий на Ю.-В. Европейской части, юге Сибири и в Казахстане. Злостный, трудно искоренимый сорняк в посевах пшеницы и др. культур; ядовитое (особенно семена и листья) растение, используется как лекарственное.
В медицине используется собранная в начале цветения и высушенная трава Т. ланцетного. Содержащиеся в растении алкалоиды, сапонины, эфирное масло и др. вещества оказывают отхаркивающее, а в больших дозах - рвотное действие. Применяют преимущественно при хроническом бронхите в виде настоев, порошка, таблеток, сухого экстракта. Входит в состав комбинированных таблеток и сложных микстур. В медицине используется также близкий вид - Т. туркестанский (Th. turkestanica), произрастающий в Тянь-Шане и на Алтае.
Лит.:Чефранова З. В., Материалы к монографии рода термопсис (Thermopsis R. Br.), в кн.: Флора и систематика высших растений, М.- Л., 1958; Атлас лекарственных растений СССР, М., 1962.
Термопсис ланцетный: а - верхняя часть растения; б - корневище и основания стеблей; в - ветвь с плодами.
Термореактивные полимеры
Термореакти'вные полиме'ры,то же, что .
Терморегулятор
Терморегуля'тор,устройство для автоматического поддержания температуры на заданном уровне в помещении, сосуде, трубопроводе, печи и др. объектах. линейного Т. основан на измерении длины чувствительного элемента, которая зависит от температуры (см. ) .Сигнал с датчика подаётся на ,который регулирует подачу греющего агента. В Т., применяемых, например, в холодильниках и сушильных шкафах, датчиком является биметаллическая пластинка или спираль. При изменении температуры в среде пластинка изгибается и замыкает контакты электрической цепи исполнительного механизма. Простейшим объёмным Т. является ртутный контактный термометр, в котором при достижении заранее заданной температуры ртуть замыкает электрическую цепь исполнительного механизма. Применяются также объёмные Т. с манометрическим датчиком (см. ) .Сигнал с датчика подаётся на (механический, электрический или пневматический). Термоэлектрические Т. с датчиками в виде или обычно работают совместно с и .Т. входят в системы автоматического регулирования. См. .
Терморегуляция
Терморегуля'ция(от ...и лат. regulo - регулирую), теплорегуляция, способность человека, млекопитающих животных и птиц поддерживать температуру мозга и внутренних органов в узких определённых границах, несмотря на значительные колебания температуры внешней среды и собственной .Температура внутренней среды организма поддерживается на сравнительно постоянном уровне по принципу .Постоянство температуры тела обеспечивается теплопродукцией (её часто называют химической Т.) и (её называют физической Т.). Система Т. включает ,расположенный в ,большое количество термочувствительных нервных клеток в различных отделах центральной нервной системы (от коры головного мозга до спинного мозга), внутренних органов, слизистых оболочек и кожи с соответствующими нервными проводящими путями, эфферентные нервные пути и эффекторные органы в виде кожных сосудов, эндокринных и потовых желёз, скелетных мышц и др. При угрозе происходит расширение кожных сосудов, увеличиваются (или у непотеющих животных) и теплоотдача. При угрозе кожные сосуды суживаются, волосы (или перья) поднимаются (пилоэрекция) и теплоотдача ограничивается, а теплопродукция повышается. Таким образом, организм поддерживает баланс между теплопродукцией и теплоотдачей в различных температурных ситуациях. Отклонение средней температуры внутренних областей тела и крови, мышц, наружных покровов от «установленного» уровня вызывает усиленную импульсацию термочувствительных нервных клеток и терморецепторов. Импульсы достигают центра Т. в гипоталамусе, где формируется «управляющий» сигнал к эффекторным органам Т. Функция Т. находится под контролем высших отделов мозга и, в частности, коры больших полушарий, что позволяет организму на основе общей температурной чувствительности использовать сложные реакции поведенческой Т. (активное избегание высокой или низкой температуры, постройка животными убежищ в виде нор, тёплых гнёзд, изменение величины поверхности тела при свёртывании в клубок на холоде и т. д.). Эффективность Т. относительна. При значительных перепадах внешней температуры или резких изменениях теплопродукции температура мозга и внутренних органов у человека и различных животных может отклоняться от обычных значений от 0,2-0,3 до 1-2 °С и более. У различных организмов отдельные механизмы Т. развиты неодинаково. Так, например, потоотделение свойственно только человеку, обезьянам и непарнокопытным. У других наиболее эффективный механизм теплоотдачи - тепловая одышка. Способность к повышению теплопродукции наиболее выражена у птиц, грызунов и некоторых других животных. См. также .
Лит.:Бартон А., Эдхолм О., Человек в условиях холода, пер. с англ., М., 1957; Иванов К. П., Мышечная система и химическая терморегуляция, М.- Л., 1965; Benzinger Т. Н., Heat regulation: homeostasis of central temperature in man, «Physiological Reviews», 1969, v. 49, № 4; Comparative physiology of thermoregulation, v. 1-3, N. Y.- L., 1.970- 73.
К. П. Иванов.
Терморезистор
Терморези'стор(от ...и ) ,термистор, термосопротивление, полупроводниковый резистор, обладающий свойством существенно изменять своё электрическое сопротивление при изменении температуры. Т. - один из наиболее простых полупроводниковых приборов. Главные параметры Т. - диапазон рабочих температур и температурный коэффициент сопротивления (ТКС), определяемый как относительное приращение сопротивления (в %) при изменении температуры на 1 К. Различают Т. с отрицательным ТКС (ОТ), у которых электрическое сопротивление с ростом температуры убывает, и с положительным ТКС (ПТ), у которых оно возрастает ( рис. ). Для изготовления ОТ используют: смеси окислов переходных металлов (например, Mn, Со, Ni, Cu); Ge и Si, легированные различными примесями; карбид кремния (SiC); полупроводники типа AIII B V; синтетический алмаз; органические полупроводники и т. д. Диапазон рабочих температур большинства ОТ лежит в пределах от 170-210 К до 370-570 К с ТКС при комнатных температурах, равным (-2,4)-(-8,4)%/К. Существуют ОТ высокотемпературные (900-1300 К) и низкотемпературные (4,2-77 K); TKC последних составляет (-15)-(-20)%/К и более. Из ПТ наиболее важны Т., материалом для которых служат твёрдые растворы на основе титаната бария BaTiO 3(легированные лантаном, церием, висмутом и т. д.); такие ПТ часто называются позиторами. В области температур, близких к сегнетоэлектрическому фазовому переходу (см. ) ,их сопротивление при повышении температуры резко увеличивается (на несколько порядков), и в небольшом (~5 К) интервале температур их ТКС может достигать 50% /К и более. Изменением состава твёрдого раствора можно смещать область фазового перехода в температурном интервале от ~ 200 до ~500 К. ПТ изготовляют также из Si, легированного В.
Т. выпускаются в виде стержней, трубок, дисков, шайб и бусинок. Размеры Т. варьируют от нескольких мкмдо нескольких см.На основе Т. разработаны системы и устройства дистанционного и централизованного измерения и регулирования температуры, противопожарной сигнализации и теплового контроля, температурной компенсации различных элементов электрической цепи, измерения вакуума и скорости движения жидкостей и газов, а также и др.
Лит.:Шашков А. Г., Терморезисторы и их применение, М., 1967; Шефтель И. Т., Терморезисторы, М., 1973.
И. Т. Шефтель.
Типичные зависимости электрического сопротивления терморезисторов от температуры: с отрицательным (1) и положительным (2) температурными коэффициентами сопротивления.
Терморецепторы
Термореце'пторы,термоцепторы, нервные окончания ( ) в различных тканях и органах, специфически реагирующие на изменения температуры тела изменением частоты биоэлектрических импульсов и посылающие соответствующие сигналы в центр .В коже различают холодовые Т., показывающие максимум частоты импульсации (9-12 импульсов в 1 сек) при температуре кожи 25-30 °С, и тепловые - максимум частоты импульсации (30-40 импульсов в 1 сек) при температуре кожи 42-45 °С. Температурные ощущения возникают вследствие сочетания Т. обоих видов.
Термос
Те'рмос(от греч. thermуs - тёплый, горячий), сосуд с двойными стенками, обеспечивающий сохранение температуры помещаемых в него пищевых продуктов (без подогрева). По назначению различают бытовые Т. и для общественного питания. Бытовые Т. представляют собой стеклянные ,заключённые в металлический или пластмассовый кожух. Выпускаются с узким горлом и с широким; закрываются пробкой и крышкой. Емкость таких Т. от 0,25 до 2 л. В общественном питании для хранения и перевозки кулинарных изделий применяют Т. ёмкостью до 30 л и так называемые термоконтейнеры, в которые загружают от 3 до 6 судков с пищей; для розничной торговли горячими пирожками, мороженым и т. п. используют термолотки ёмкостью до 10 л. Это оборудование изготовляется обычно из алюминия; пространство между стенками для термоизоляции заполняют пробковой крошкой, гофрированной бумагой, алюминиевой фольгой и т. п. Закрываются крышками, имеющими также двойные стенки.
Термостат
Термоста'т(от ...и греч. statуs - стоящий, неподвижный), прибор для поддержания постоянной температуры. Представляет собой сосуд (металлический, стеклянный и др.), тщательно защищенный тепловой изоляцией от влияния окружающей среды. Постоянство температуры в Т. обеспечивается либо ,либо осуществлением (таяния льда, кипения воды, затвердевания и т. п.), происходящего при определённой температуре. В условиях, когда перепад между температурой окружающей среды и температурой в Т. невелик (диапазон средних температур), постоянной поддерживается температура рабочего вещества (газа, жидкости), заполняющего Т. Тело, свойства которого исследуются при заданной температуре, находится в тепловом контакте с рабочим веществом и имеет его температуру. Т., заполняемые рабочим веществом, обычно снабжены малоинерционным нагревателем (холодильником), автоматическим терморегулятором соответствующей точности, устройством для энергичного перемешивания рабочего вещества, которое обеспечивает быстрое выравнивание температуры в Т. К жидкостным Т. такого типа относятся: спиртовой (от -60 до 10 °С), водяной (10-95 °С), масляный (100-300 °С), солевой или селитровый (300-500 °С). Газовые Т. в этих же диапазонах температур применяются реже из-за трудности обеспечить хороший тепловой контакт с исследуемым телом.
В Т. для высоких и низких температур обеспечивается малый теплообмен с окружающей средой. Исследуемое тело поддерживается при постоянной температуре в адиабатических условиях (рабочее вещество отсутствует). В низкотемпературных Т. подвод (отвод) теплоты осуществляется специальным тепловым ключом» (теплопроводящим стержнем). При высоких температурах (300-1200 °С) роль Т. часто играют электропечи с терморегулятором и массивным металлическим блоком, в который помещается исследуемое тело. Т. для поддержания низких называется .
В Т. часто называют систему, обладающую столь большой ,что подводимые к ней количества теплоты не изменяют её температуры.
Лит.см. при ст. .
Термостойкое стекло
Термосто'йкое стекло', ,способное выдерживать резкие перепады температур (тепловые удары), не разрушаясь. К Т. с. относятся все стекла, имеющие низкий температурный коэффициент расширения a. Наиболее термостойкое - ,не разрушающееся при смене температур до 1000° С (a=5,67Ч10 –71/°С при температуре 500 °С). К Т. с. относятся также боросиликатные и некоторые др. виды стекол. Стойкость обычных промышленных стекол (оконных, тарных) до 80-100 °С. Термостойкость стекла зависит не только от его химического состава, но и от интенсивности теплоотдачи на поверхности изделия, качества этой поверхности и размеров изделия. Повышают термостойкость закалкой, а также огневой полировкой и химической обработкой, устраняющими дефекты поверхности стекла. Из Т. с. изготовляют химико-лабораторную посуду, колбы для радиоламп, водомерные указатели для паровых котлов и т. д.
Термостойкость
Термосто'йкость,термическая стойкость, способность огнеупорных и др. хрупких материалов противостоять, не разрушаясь, ,обусловленным изменением температуры при нагреве или охлаждении. Т. зависит от коэффициента термического расширения и теплопроводности материала, его упругих и др. свойств, а также от формы и размеров изделия. На этих зависимостях основаны формулы расчёта коэффициентов и критериев Т. На практике Т. оценивают обычно числом теплосмен (циклов нагрева и охлаждения), выдерживаемых образцом (изделием) до появления трещин, частичного или полного разрушения, либо температурным градиентом, при котором возникают трещины.
Термостойкость полимеров
Термосто'йкость полиме'ров,см. .
Термосфера
Термосфе'ра(от ...и греч. sphбira - шар), слой верхней ,расположенный между верхней границей -мезопаузой и основанием (в среднем от высот около 80 кмдо 500 км) .Положение этих уровней изменяется в пределах ± 10-20%. Для Т. характерен положительный градиент температуры. Он равен нулю в мезопаузе, имеет максимальное значение между 100 и 200 кми вновь становится равным нулю вблизи основания экзосферы. Здесь атмосфера становится практически изотермической. От мезопаузы до экзосферы температура приблизительно изменяется от 200 К до 1000-2000 К. Особенно велики вариации температуры у основания экзосферы.
Плотность Т. в среднем изменяется от 1,8 Ч10 -8 г/см 3на высоте около 80 кмдо 1,8Ч10 -15 г/см 3на высоте около 500 км.В мезопаузе относительный состав атмосферных компонент близок к приземному, но чем выше, тем большее количество кислорода находится в атомарном состоянии. На уровне около 120 кмначинается диффузионное разделение газов. Выше уровня 200-300 кмпреобладающим становится более лёгкий атомарный кислород. Выше 500 кмимеются значительные относительные концентрации ещё более лёгких элементов: водорода и гелия. Часть молекул и атомов Т. находится в ионизированном состоянии и сосредоточена в нескольких слоях (см. ) .
Все характеристики Т. подвержены весьма значительным вариациям в зависимости от географического положения, солнечной активности, сезона года и времени суток. Температурный и динамический режим Т. регулируется поглощаемой ею энергией. Эта энергия может вводиться как от источников, расположенных извне, так и снизу из .Основные источники термосферной энергии: жёсткое солнечное электромагнитное излучение, диссоциирующее и ионизирующее атмосферу; энергичные заряженные частицы (протоны и электроны), вторгающиеся в высокоширотные области атмосферы во время ;диссоциированные на атомы молекулы атмосферы; акустически гравитационные волны, которые могут возникать как в тропосфере, так и в верхней атмосфере в области полярных сияний; диссипация энергии при циркуляции Т.
Молекулы азота, кислорода и атомы кислорода, преобладающие в составе термосферы, не могут излучать в больших количествах инфракрасное излучение. Поэтому из-за недостаточности излучающей способности Т. сильно разогревается, в особенности на больших высотах. При этих условиях отвод тепла может осуществляться только теплопроводностью к вследствие положительного градиента температуры. В мезопаузе содержится большое количество сложных молекул (двуокиси углерода, воды и озона), которые хорошо излучают инфракрасную радиацию и тем самым обеспечивают отвод тепла, накопленного вверху, за пределы земной атмосферы.
Т. оказывает тормозящее действие на ИСЗ. Кроме того, от её состояния сильно зависит поведение ионосферы.
Лит.:Околоземное космическое пространство, пер. с англ., М., 1966; Физика верхней атмосферы Земли, пер. с англ., под ред. Г. С. Иванова-Холодного, Л., 1971; Красовский В. И., Штили и штормы в верхней атмосфере, М., 1971.
В. И. Красовский.
Термотаксис
Термота'ксис,движение свободно передвигающихся растительных и животных организмов, вызываемое односторонним тепловым раздражением. При положительном Т. движение происходит в сторону более высокой температуры, при отрицательном - более низкой. См. .
Термотерапия
Термотерапи'я,метод физиотерапии; то же, что .
Термотропизм
Термотропи'зм,изгиб растущих частей растений, например кончиков корней или стеблей, в ответ на действие теплового раздражителя. Т. можно наблюдать на корешках, помещенных во влажные опилки между двумя сосудами - с холодной и тёплой водой. До определённой температуры корешки изгибаются в направлении более нагретого тела, проявляя положительный Т., выше этой температуры - изгибаются в сторону более холодного тела (отрицательный Т.). См. .
Термоупругий эффект
Термоупру'гий эффе'кт,появление при изменении температуры тела.
Термофиксация
Термофикса'циятканей, стабилизация тканей, придание материалам из синтетических волокон и нитей устойчивых размеров, уменьшение сминаемости, улучшение внешнего вида. Для этого производится нагрев тканей (в сухой среде до температуры 220 °С, во влажно-паровой - до 130 °С), а затем быстрое охлаждение. Длительность стабилизации составляет 10-90 сек.При использовании для отделки различных тканей синтетических термореактивных смол под Т. понимают также обработку при температурах 140-170 °С материалов, предварительно пропитанных смолой.
Термофильные организмы
Термофи'льные органи'змы(от ...и греч. philйo - люблю), термофилы, организмы, обитающие при температуре, превышающей 45 °С (гибельной для большинства живых существ). Таковы некоторые рыбы, представители различных беспозвоночных (червей, насекомых, моллюсков), разнообразные микроорганизмы (простейшие, бактерии, актиномицеты, грибы, водоросли) и некоторые папоротникообразные и цветковые растения. Местообитание Т. о. - горячие источники (где температура достигает 70 °С), ,верхние слои сильно прогреваемой солнцем почвы, а также разогревающиеся в результате жизнедеятельности органического вещества (кучи влажного сена и зерна, торф, навоз и т. п.). Т. о., в широком смысле слова - обитатели тропиков (исключая морские глубины и высокогорья), а также сапрофиты и паразиты, обитающие в теле гомойотермных (теплокровных) животных при t35-40 °С. Некоторые Т. о. в умеренных и высоких широтах могут рассматриваться как реликты более тёплых эпох, когда они имели широкое распространение.
Лит.:Имшенецкий А. А., Микробиологические процессы при высоких температурах, М.- Л., 1944; Мишустин Е. Н., Емцев В. Т., Микробиология, М., 1970; Генкель П. А., Микробиология с основами вирусологии, М., 1974.
Термофобные организмы
Термофо'бные органи'змы(от ...и греч. phуbos - страх, боязнь), разнообразные растительные и животные организмы, способные нормально существовать и размножаться только при относительно низких температурах (обычно не выше 10 °С), а также те организмы, для которых такие температурные условия являются оптимальными. К Т. о. относится большинство обитателей глубин океанов, морей, крупных озёр, а также обитатели водоёмов и суши районов с холодным климатом (Арктики, Антарктики, высокогорий). Термофобные микроорганизмы чаще называются ,а термофобные растения - .
Термофон
Термофо'н(от ...и греч. phonй - звук), акустический излучатель, действие которого основано на явлении термической генерации звука. Основной элемент Т. - тонкий проводник (полоска металлической фольги, проволочка толщиной 2- 6 мкм) ,по которому протекает переменный ток частоты f. Периодические изменения температуры проводника и окружающего его слоя воздуха вызывают соответственные колебания давления, распространяющиеся в среде в виде звуковой волны. Частота излучаемого звука f 1=2 f; так как количество выделяющегося в проводнике тепла пропорционально квадрату силы тока. Для того чтобы f 1 = f,через фольгу или проволочку пропускают ещё постоянный ток, величина которого превышает амплитуду переменного. Излучающий проводник обычно помещают в камеру с жёсткими стенками, размеры которой меньше длины звуковой волны l. Амплитуда звукового давления в полости камеры может быть вычислена по амплитуде тока с учётом теплоёмкости, теплопроводности и температуры окружающей среды и проводника, давления окружающей среды и геометрических параметров. Поэтому Т. применяется как первичный источник звука для калибровки .Для расширения частотного диапазона Т. его камеру заполняют газом с большей по сравнению с воздухом скоростью звука (водородом или гелием), тогда используемое при расчёте звукового давления условие малости размеров камеры относительно длины волны выполняется до более высоких частот.
Лит.:Беранек Д., Акустические измерения, пер. с англ., М., 1952, с. 93-99.
Термохимический ракетный двигатель
Термохими'ческий раке'тный дви'гатель,см. .
Термохимия
Термохи'мия,раздел вообще и в частности, включающий измерение и вычисление , (например, парообразования), теплот др. процессов, изучение , и веществ и физико-химических систем, а также температурной зависимости этих величин.
Экспериментальный метод Т. - .Её содержание составляет разработка методов определения перечисленных характеристик. Для термохимических измерений служат .
На необходимость исследования тепловых эффектов и теплоёмкостей впервые (1752-54) указал М. В. .Первые термохимические измерения провели во 2-й половине 18 в. Дж. ,А. и П. .В 19 в. в работах Г. И. ,П. ,Х. Ю. ,В. Ф. и других учёных техника калориметрических измерений была усовершенствована. В начале 20 в. развитие Т. ознаменовалось, с одной стороны, дальнейшим повышением точности и расширением интервала температур эксперимента, а с другой - установлением связи между энергетическими эффектами процессов и строением частиц (атомов, молекул, ионов), а также положением элементов в Д. И. Менделеева. Вместе с тем росло число изученных веществ, а с середины 20 в. теория Т. стала развиваться на основе квантовохимических и статистических представлений.
Трудность, а иногда и невозможность непосредственного измерения тепловых эффектов многих процессов часто приводит к необходимости их определения косвенным путём - к вычислению с помощью основного закона Т. -
.При этом для расчётов пользуются стандартными
различных веществ, а для взаимодействия органических соединений - стандартными
.Пересчёт
химических реакций на другие температуры осуществляют с помощью
.Отсутствие нужных для вычисления данных часто заставляет прибегать к приближённым закономерностям, позволяющим найти различные энергетические характеристики процессов и веществ на основании их состава и строения, а также по аналогии с изученными веществами и процессами.
Данные термохимические исследований и найденные закономерности используются для составления тепловых балансов технологических процессов, изучения теплотворности топлив, расчёта ,установления связи между энергетическими характеристиками веществ и их составом, строением, устойчивостью и реакционной способностью. В сочетании с др. термодинамическими характеристиками термохимические данные позволяют выбрать оптимальные режимы химических производств.
Широкое развитие получила Т. -определение теплоёмкости, теплот растворения, смешения и испарения, а также их зависимости от температуры и концентрации. Эти характеристики позволяют установить свойства отдельных компонентов, рассчитать теплоты