natura

Bezwzględna temperatura zero - punkt zakończenia ruchu cząsteczek

Bezwzględna temperatura zero - punkt zakończenia ruchu cząsteczek
Bezwzględna temperatura zero - punkt zakończenia ruchu cząsteczek
Anonim

Termin „temperatura” pojawił się w czasie, gdy fizycy sądzili, że ciepłe ciała składają się z bardziej specyficznej substancji - kalorycznej - niż te same ciała, ale zimne. Temperatura była interpretowana jako wartość odpowiadająca ilości kalorii w ciele. Od tego czasu temperatura wszelkich ciał jest mierzona w stopniach. Ale w rzeczywistości jest to miara energii kinetycznej poruszających się cząsteczek i na tej podstawie powinna być mierzona w dżulach, zgodnie z układem jednostek C.

Image

Pojęcie „absolutnej temperatury zero” wywodzi się z drugiej zasady termodynamiki. Zgodnie z nim proces przenoszenia ciepła z zimnego ciała do gorącego jest niemożliwy. Koncepcję tę wprowadził angielski fizyk W. Thomson. Otrzymał szlachetny tytuł „Lord” i tytuł „Baron Kelvin” za osiągnięcia w dziedzinie fizyki przez Królową Anglii. W 1848 r. W. Thomson (Kelvin) zaproponował zastosowanie skali temperatury, w której jako punkt początkowy przyjęto zero absolutne temperatury odpowiadającej ekstremalnemu zimnu, a jako stopień podziału przyjęto stopień Celsjusza. Jednostka Kelvina wynosi 1/27316 ułamka temperatury potrójnego punktu wody (około 0 ° C), tj. temperatura, w której czysta woda występuje natychmiast w trzech postaciach: lód, woda w płynie i para wodna. Bezwzględna temperatura zerowa jest najniższą możliwą temperaturą, w której zatrzymuje się ruch cząsteczek i nie jest już możliwe pozyskiwanie energii cieplnej z substancji. Od tego czasu bezwzględna skala temperatur zaczęła być nazywana jego imieniem.

Temperatura jest mierzona w różnych skalach.

Image

Najczęściej stosowana skala temperatur nazywana jest „skalą Celsjusza”. Jest zbudowany na dwóch punktach: w temperaturze przejścia fazowego wody z cieczy na parę i wody na lód. A. Celsjusz w 1742 r. Zaproponował podzielenie odległości między punktami odniesienia na 100 przerw i przyjęcie temperatury wrzenia wody za zero, podczas gdy temperatura zamarzania wynosiła 100 stopni. Ale Szwed K. Linneusz zaproponował, że postąpi odwrotnie. Od tego czasu woda zamarza w temperaturze zero stopni A. Celsjusza. Chociaż dokładnie w stopniach Celsjusza powinien się zagotować. Zero absolutne Celsjusza odpowiada minus 273, 16 stopnia Celsjusza.

Istnieje kilka skal temperatur: Fahrenheit, Reaumur, Rankin, Newton, Römer. Mają różne punkty odniesienia i cenę podziału. Na przykład skala Reaumur jest również oparta na wzorcach do gotowania i zamrażania wody, ale ma 80 podziałów. Skala Fahrenheita, która pojawiła się w 1724 roku, jest używana w życiu codziennym tylko w niektórych krajach świata, w tym w USA; punkty odniesienia: jeden jest temperaturą mieszaniny wody z lodem - amoniakiem, a drugi - ludzkim ciałem. Skala jest podzielona na sto podziałów. Zero Celsjusza odpowiada 32 stopniom Fahrenheita. Przeliczanie stopni na stopnie Fahrenheita można wykonać według wzoru: F = 1, 8 C + 32. Odwrotne tłumaczenie: C = (F - 32) / 1.8, gdzie: F - stopnie Fahrenheita, C - stopnie Celsjusza. Jeśli jesteś zbyt leniwy, aby to rozważyć, przejdź do usługi online, aby przenieść Celsjusza do Fahrenheita. W polu wpisz liczbę stopni Celsjusza, kliknij „Oblicz”, wybierz „Fahrenheit” i kliknij „Start”. Wynik pojawi się natychmiast.

Image

Skala Rankina pochodzi od angielskiego (a raczej szkockiego) fizyka Williama J. Rankina, byłego współczesnego Kelvina i jednego z twórców termodynamiki technicznej. Istnieją trzy ważne punkty w jego skali: początek jest absolutny zero, punkty zamarzania wody wynoszą 491, 67 stopni Rankina, a temperatura wrzenia 671, 67 stopni. Liczba podziałów między zamarzaniem wody a jej wrzeniem zarówno w Rankin, jak i Fahrenheit wynosi 180.

Większość tych skal jest używana wyłącznie przez fizyków. A 40% ankietowanych dziś amerykańskich uczniów szkół średnich twierdzi, że nie wie, jaka jest absolutna temperatura zero.