¿Qué es la temperatura absoluta?
La temperatura absoluta es la temperatura medida usando una escala que comienza en cero, siendo ese cero la temperatura teóricamente más fría de la naturaleza. Hay dos escalas de temperatura absoluta comunes derivadas de la escala Fahrenheit y la escala Celsius, o centígrada. El primero es la escala Rankine, y la segunda es la escala Kelvin. Aunque todavía se usan para fines ordinarios, tanto las escalas de Celsius como Fahrenheit, con su valor de gama baja por debajo de cero, son menos deseables para fines científicos computacionales. Cero grados Rankine es idéntico a cero grados centígrados.
En pocas palabras, la temperatura es un indicador de cuán caliente o qué frío es un objeto relativo a otros objetos. Dado que las temperaturas varían según la temporada y la situación, se desarrolló una escala completa con gradaciones intermedias para permitir comparaciones. Se necesitan dos puntos fijos para crear una escala útil: un estándar global e invariable. La elección lógica sobre la cual basar la temperatura estándarLas escamas E eran agua, ya que es abundante, accesible, cambia de estado a ciertas temperaturas y se pueden purificar fácilmente. Como se mencionó anteriormente, sin embargo, la temperatura se relaciona con el calor, y el calor se relaciona en un nivel más básico con el movimiento atómico y molecular.
La energía puede ser absorbida por átomos y moléculas de varias maneras, como a través de la excitación de electrones, la transferencia de un electrón de un estado orbital más bajo a un mayor. En general, sin embargo, la energía se absorbe y aumenta el movimiento de todo el átomo o molécula. Esa energía, la energía que conduce a la "kinesis" o el movimiento, es la energía cinética. Hay una ecuación que vincula la energía cinética al calor: E = 3/2 kt, donde E es la energía cinética promedio de un sistema, K es la constante de Boltzmann y T es la temperatura absoluta en grados Kelvin. Tenga en cuenta que en este cálculo, si la temperatura absoluta es cero, la ecuación indica TAquí no hay energía cinética o movimiento en absoluto.
Un tipo de energía en realidad todavía existe a cero grados de temperatura absoluta, aunque esto no es lo que indica la ecuación física clásica anterior. El movimiento restante se predice por la mecánica cuántica y se asocia con un tipo específico de energía llamado "energía vibratoria de punto cero". Cuantitativamente, esta energía se puede calcular matemáticamente a partir de la ecuación para un oscilador armónico cuántico y con conocimiento del principio de incertidumbre de Heisenberg. Ese principio de física dicta que no es posible conocer tanto la posición como el impulso de partículas muy pequeñas, por lo tanto, si se conoce la ubicación, la partícula debe retener un componente vibratorio minúsculo.