Absolutna ničelna temperatura - točka prenehanja gibanja molekul

2024 Avtor: Henry Conors | [email protected]. Nazadnje spremenjeno: 2024-02-12 12:32

Izraz "temperatura" se je pojavil v času, ko so fiziki mislili, da so topla telesa sestavljena iz večje količine specifične snovi - kalorične - kot ista telesa, vendar hladna. In temperaturo so razlagali kot vrednost, ki ustreza količini kalorij v telesu. Od takrat se temperatura katerega koli telesa meri v stopinjah. Toda v resnici je to merilo kinetične energije premikajočih se molekul in na podlagi tega bi jo bilo treba izmeriti v joulih v skladu s sistemom enot C.

Koncept "absolutne ničelne temperature" izhaja iz drugega zakona termodinamike. Po njej je proces prenosa toplote iz hladnega telesa v vroče nemogoč. Ta koncept je uvedel angleški fizik W. Thomson. Za njegove dosežke v fiziki mu je angleška kraljica podelila plemiški naslov "lord" in naziv "baron Kelvin". Leta 1848 je W. Thomson (Kelvin) predlagal uporabo temperaturne lestvice, pri kateri je za izhodišče vzel temperaturo absolutne nič, ki ustreza ekstremnemu mrazu, in za ceno delitve vzel stopinje Celzija. Kelvinova enota je 1/27316 temperature trojne točke vode (približno 0 stopinj C), tj. temperaturo, pri kateri takoj prelijemo čisto vodoNa voljo je v treh oblikah: led, tekoča voda in para. Absolutna ničelna temperatura je najnižja možna nizka temperatura, pri kateri se gibanje molekul ustavi in iz snovi ni več mogoče črpati toplotne energije. Od takrat se absolutna temperaturna lestvica imenuje po njem.

Temperatura se meri na različnih lestvicah

Najpogosteje uporabljena temperaturna lestvica se imenuje Celzijeva lestvica. Gradi se na dveh točkah: na temperaturi faznega prehoda vode iz tekočine v paro in vode v led. A. Celsius je leta 1742 predlagal razdelitev razdalje med referenčnimi točkami na 100 intervalov in vrelišče vode vzeti za nič, medtem ko je zmrzišče 100 stopinj. Toda Šved K. Linnaeus je predlagal obratno. Od takrat voda zmrzne pri nič stopinjah A. Celzija. Čeprav bi moralo vreti točno v stopinjah Celzija. Absolutna ničla v Celziju je minus 273,16 stopinj Celzija.

Obstaja še več temperaturnih lestvic: Fahrenheit, Réaumur, Rankine, Newton, Roemer. Imajo različne referenčne točke in intervale lestvice. Na primer, Reaumurjeva lestvica je zgrajena tudi na merilih vrenja in zmrzovanja vode, vendar ima 80 razdelkov. Fahrenheitova lestvica, ki se je pojavila leta 1724, se v vsakdanjem življenju uporablja le v nekaterih državah sveta, vključno z ZDA; referenčne točke: ena je temperatura mešanice vodnega ledu - amoniaka, druga pa je temperatura človeškega telesa. Lestvica je razdeljena na sto razdelkov. Nič Celzija ustreza 32 stopinj Fahrenheita. Pretvorbo stopinj v Fahrenheit je mogoče izvesti s formulo: F=1,8 C + 32. Povratni prevod: C=(F -32)/1, 8, kjer: F - stopinje Fahrenheita, C - stopinje Celzija. Če ste preleni, da bi šteli, pojdite na spletno storitev pretvorbe Celzija v Fahrenheit. V polje vnesite število stopinj Celzija, kliknite »Izračunaj«, izberite »Fahrenheit« in kliknite »Začni«. Rezultat se prikaže takoj.

Rankinova lestvica je poimenovana po angleškem (natančneje škotskem) fiziku Williamu J. Rankinu, nekdanjemu Kelvinovemu sodobniku in enemu od ustvarjalcev tehnične termodinamike. Na njegovi lestvici so tri pomembne točke: začetek je absolutna nič, ledišče vode je 491,67 stopinj Rankine in vrelišče vode je 671,67 stopinj. Število delitev med zmrzovanjem vode in njenim vretjem v Rankinu in Fahrenheitu je 180.

Večino teh lestvic uporabljajo izključno fiziki. In 40 % ameriških srednješolcev, anketiranih v teh dneh, je izjavilo, da ne vedo, kaj je temperatura absolutne ničle.