Wat is een absolute schaal?

Temperatuur is een meting van energie, met hogere temperaturen die wijzen op meer beweging van moleculen of kinetische energie. Gemeenschappelijke schalen omvatten de schalen van Fahrenheit en Celsius, waarbij elk een bekend aantal graden of verhogingen tussen de bevriezings- en kookpunten van water heeft. Een absolute schaal gebruikt niet hetzelfde referentiepunt, maar is gebaseerd op nul als een theoretische waarde waarbij moleculen geen kinetische energie hebben. Sommige wetenschappers geloven dat absolute nul nooit kan worden bereikt, omdat er als berekende waarde geen manier is om het te meten.

de Britse fysicus William Thomson, of Lord Kelvin, creëerde een absolute schaal in de jaren 1840. Op zijn Celsius -schaal bevriest water bij een temperatuur van 0 ° C en kookt bij 100 ° C. Kelvin berekende dat de absolute limiet met lage temperatuur ongeveer -273 ° C is en noemt dit het nulpunt van zijn schaal. Zijn schaal gebruikte dezelfde temperatuurverhogingen als de Celsius -schaal en werd de Kelvin -schaal na hem genoemd.

William RankIne stelde in de jaren 1850 een absolute schaal voor op basis van het Fahrenheit in plaats van het Celsius -systeem. Op deze schaal bevriest water bij een temperatuur van 32 ° F en kookt op 212 ° F. Hij baseerde zijn schaal op hetzelfde theoretische nulpunt als Kelvin, dat ongeveer -459 ° F is, en dit staat bekend als de Rankine -schaal.

Een absolute schaaltemperatuur definieert de beweging van moleculen, in plaats van een meting van warmte -energie. Naarmate de energie in een gas toeneemt of afneemt, zal de druk veranderen voor gassen die in een afgesloten container worden bewaard. Het bepalen van de eigenschap van gassen omvat het metingen van temperatuur en druk in vergelijking met bekende standaardwaarden, met absolute nul als referentie. Deze eigenschappen kunnen belangrijk zijn voor het analyseren van gasmengsels, of eigenschappen van gassen of andere materialen bij cryogene of extreem lage temperaturen.

Een ander eigendom van materialen is hun drievoudige poinT. Dit is een temperatuur en druk waar het materiaal in alle drie de fasen kan bestaan; vaste, gas en vloeistof. Een voorbeeld van het drievoudige punt is water, dat een drievoudig punt heeft bij 273 ° K, wat hetzelfde is als het normale vriespunt van 32 ° F of 0 ° C. Dit verklaart hoe vorst kan ontstaan ​​op koude nachten, omdat de watermoleculen onder bepaalde omstandigheden rechtstreeks van een gastoestand naar een vaste stof kunnen gaan, of vice versa.

Het proces van het passeren van vast rechtstreeks naar gas wordt sublimatie genoemd. IJsblokjes die langzaam in een vriezer verdwijnen, sublimeren water rechtstreeks naar een damp van massief ijs. Een andere veel voorkomende chemische stof die sublimes is droog ijs of bevroren koolstofdioxide, die rechtstreeks van een vast tot gas verandert zonder te smelten. Deze eigenschap kan nuttig zijn voor industriële processen op lage temperatuur of koeling, waarbij vloeistoffen problemen kunnen veroorzaken.

Veel stoffen hebben zeer lage drievoudige punttemperaturen, waardoor een absolute schaal belangrijk is voor hun meting.Scheiding van gassen voor industriële doeleinden vereist zeer lage temperaturen, vaak gemeten in absolute termen. Gassen zoals helium hebben een drievoudig punt heel dicht bij absolute nul, wat het nuttig maakt als referentie voor andere gassen.