絶対尺度とは

温度はエネルギーの測定値であり、温度が高いほど分子の運動または運動エネルギーが大きくなります。 一般的なスケールには、華氏スケールと摂氏スケールがあり、それぞれが既知の度数または水の凝固点と沸点の間の増分を持っています。 絶対スケールは同じ基準点を使用しませんが、分子が運動エネルギーを持たない理論値としてゼロに基づいています。 一部の科学者は、絶対ゼロに決して到達できないと信じています。なぜなら、計算値としてそれを測定する方法がないからです。

イギリスの物理学者ウィリアム・トムソン、またはケルビンLordは、1840年代に絶対スケールを作成しました。 彼の摂氏スケールでは、水は0°Cの温度で凍結し、100°Cで沸騰します。 ケルビンは、絶対的な低温限界は約-273°Cであると計算し、これを彼のスケールのゼロ点と呼びました。 彼のスケールは摂氏スケールと同じ温度増分を使用し、彼にちなんでケルビンスケールと名付けられました。

ウィリアムランキンは、摂氏システムではなく華氏に基づいて1850年代に絶対スケールを提案しました。 この規模では、水は32°Fの温度で凍結し、212°Fで沸騰します。 彼は、ケルビンと同じ理論上のゼロ点（約-459°F）に基づいてスケールを作成しましたが、これはランキンスケールとして知られています。

絶対スケール温度は、熱エネルギーの測定値ではなく、分子の動きを定義します。 ガスのエネルギーが増加または減少すると、密閉容器に保管されているガスの圧力が変化します。 ガスの特性の決定には、既知の標準値との比較における温度と圧力の測定が含まれ、絶対ゼロが基準になります。 これらの特性は、混合ガス、または極低温または極低温でのガスまたはその他の材料の特性を分析するために重要です。

材料のもう1つの特性は、三重点です。 これは、3つのフェーズすべてで材料が存在できる温度と圧力です。 固体、気体、液体。 三重点の例としては、273°Kに三重点を持つ水があります。これは、通常の氷点である32°Fまたは0°Cと同じです。 これは、寒い夜に霜がどのように形成されるかを説明します。特定の条件下で水分子が気体状態から固体へ、またはその逆に直接移動できるためです。

固体から気体に直接移行するプロセスは昇華と呼ばれます。 冷凍庫でゆっくりと消える氷は、水を固体氷からの蒸気に直接昇華させています。 昇華するもう1つの一般的な化学物質はドライアイスまたは凍結二酸化炭素であり、これらは融解せずに固体から気体に直接変化します。 この特性は、液体が取り扱いの問題を引き起こす可能性のある低温工業プロセスまたは冷凍に役立ちます。

多くの物質は三重点温度が非常に低いため、測定には絶対スケールが重要です。 工業用のガスの分離には非常に低い温度が必要であり、しばしば絶対条件で測定されます。 ヘリウムなどのガスは、絶対ゼロに非常に近い三重点を持っているため、他のガスの基準として役立ちます。