Was ist absolute Temperatur?

absolute Temperatur ist die Temperatur, die mit einer Skala ab Null gemessen wird, wobei diese Null die kälteste theoretisch erreichbare Temperatur in der Natur ist. Es gibt zwei gemeinsame Absoluttemperaturskalen, die aus der Fahrenheitskala und der Skala Celsius oder Celsius, Skala abgeleitet wurden. Ersteres ist die Rankine -Skala, und letzteres ist die Kelvin -Skala. Obwohl immer noch für gewöhnliche Zwecke verwendet, sind sowohl die Skalen Celsius als auch Fahrenheit mit ihrem Wert unter Null weniger wünschenswert für rechnerische wissenschaftliche Zwecke. Null Grad Rankine ist identisch mit null Grad Celsius. Da die Temperaturen je nach Saison und Situation variieren, wurde eine Skala mit Zwischenabstufungen entwickelt, um Vergleiche zu ermöglichen. Es sind zwei Fixpunkte erforderlich, um eine nützliche Skala zu erstellen - einen globalen, unveränderlichen Standard. Die logische Wahl, auf der die Standardtemperatur stationiert werden sollE -Skalen war Wasser, da es reichlich vorhanden, zugänglich ist, wechselt bei bestimmten Temperaturen den Zustand und kann leicht gereinigt werden. Wie oben erwähnt, bezieht sich die Temperatur jedoch auf Wärme, und Wärme bezieht sich auf ein grundlegenderes Niveau auf atomare und molekularer Bewegung.

Energie kann auf verschiedene Arten von Atomen und Molekülen absorbiert werden, z. Im Allgemeinen wird jedoch Energie absorbiert und erhöht die Bewegung des gesamten Atoms oder Moleküls. Diese Energie - die Energie, die zu "Kinesis" oder Bewegung führt - ist kinetische Energie. Es gibt eine Gleichung, die kinetische Energie zu Wärme verbindet: e = 3/2 kt, wobei E die durchschnittliche kinetische Energie eines Systems ist, k die Boltzmann -Konstante und T die absolute Temperatur in Grad Kelvin ist. Beachten Sie, dass die Gleichung in dieser Berechnung, wenn die absolute Temperatur Null ist, t angehtHier ist überhaupt keine kinetische Energie oder Bewegung.

Eine Art Energie existiert tatsächlich noch bei einer absoluten Temperatur von Null, obwohl dies nicht das ist, was die obige klassische Physikgleichung angibt. Die verbleibende Bewegung wird durch die Quantenmechanik vorhergesagt und ist mit einem bestimmten Energiestyp, der als "Nullpunkt-Schwingungsenergie" bezeichnet wird, verbunden. Quantitativ kann diese Energie mathematisch aus der Gleichung für einen quantenharmonischen Oszillator und mit Kenntnis des Heisenberg -Unsicherheitsprinzips berechnet werden. Dieses Prinzip der Physik schreibt vor, dass es nicht möglich ist, sowohl die Position als auch die Impuls sehr winziger Partikel zu kennen. Wenn die Position bekannt ist, muss das Partikel eine winzige Schwingungskomponente behalten.