熱力學溫度 thermodynamic temperature
又稱:絕對溫度
定義:基于熱力學第二定律而定義的與任何種類物質(zhì)的性質(zhì)都無關(guān)的溫度。其數(shù)值與理想氣體溫標相等。
學科:化學_物理化學_化學熱力學
相關(guān)名詞:熱力學概率 熱力學函數(shù)
圖片來源:視覺中國
【延伸閱讀】
溫度的單位不止一種,我們最熟悉的是攝氏度(℃)。在攝氏溫度體系中,1個標準大氣壓下,水開始凝固成冰的溫度(凝固點)被設(shè)定為0℃,水燒開變成水蒸氣的溫度(沸點)被設(shè)定為100℃。這兩點之間的溫差分為100等份,每一份就是1℃。
自然界中存在著遠高于100℃的溫度,也存在著比0℃低許多的溫度。那么,溫度究竟有沒有上下限?對于這個問題,英國物理學家開爾文爵士(1824—1907)給出了答案。他提倡溫度有下限的學說,還制定了以自然界溫度下限為基準的溫度單位“熱力學溫度”。1954年,在國際度量衡總會(決定世界通用單位體系的國際會議)上,人們以熱力學溫度為基礎(chǔ),制定了新的國際溫度單位(開或開爾文,K)。
最低溫度的值,是1781年法國物理學家查理(1746—1823)的實驗所推導得出的理論值。他發(fā)現(xiàn),在壓力一定的情況下,氣體的體積會隨著溫度的升高以一個固定的比例增大(查理定律,適用于理想氣體,即可忽略粒子體積及粒子間相互作用力的氣體)。溫度每上升1℃,氣體體積就會增加“0℃時其體積的1/273.15”。也就是說,當溫度下降到-273.15℃時,氣體體積為0??梢赃_成這種極限狀態(tài)的-273.15℃被認定為自然界的最低溫度,稱為“絕對零度”。
實際上,溫度表現(xiàn)的是構(gòu)成物質(zhì)的粒子(分子或原子)運動的激烈程度(動能的大?。=^對零度時,粒子的動能為0,它們將處于靜止狀態(tài)。
對于以絕對零度為基礎(chǔ)設(shè)定的溫度單位開(K),設(shè)定1K與1℃的溫度變化幅度相同。熱力學溫度(K)的數(shù)值等于攝氏溫度(℃)的數(shù)值再加上273.15。由于最低溫度-273.15℃為0K,因此在熱力學溫度體系里,是不存在負值的。
在我們的日常生活中,一般使用攝氏溫度。在物理學和化學的研究領(lǐng)域中,沒有負值的熱力學溫度體系使用起來十分方便。
責任編輯:張鵬輝