O que é a temperatura absoluta?

A temperatura absoluta é a temperatura medida usando uma escala começando em zero, com o zero sendo a temperatura mais fria teoricamente atingível na natureza. Existem duas escalas de temperatura absoluta comuns derivadas da escala de Fahrenheit e da escala Celsius, ou centígrados. O primeiro é a escala Rankine, e a última é a escala Kelvin. Embora ainda usados ​​para fins comuns, as escalas de Celsius e Fahrenheit, com seu valor inferior abaixo de zero, são menos desejáveis ​​para fins científicos computacionais. Os graus zero rankine são idênticos a zero graus Celsius. Como as temperaturas variam de acordo com a estação e a situação, uma escala completa com gradações intermediárias foi desenvolvida para permitir comparações. Dois pontos fixos são necessários para criar uma escala útil - um padrão global e invariável. A escolha lógica sobre a qual basear a temperatura padrãoO E Scales era água, pois é abundante, acessível, muda o estado em determinadas temperaturas e pode ser prontamente purificado. Como mencionado acima, no entanto, a temperatura está relacionada ao calor, e o calor se relaciona em um nível mais básico ao movimento atômico e molecular.

A energia pode ser absorvida por átomos e moléculas de várias maneiras, como através da excitação de elétrons, a transferência de um elétron de um estado orbital inferior para mais alto. Em geral, no entanto, a energia é absorvida e aumenta o movimento de todo o átomo ou molécula. Essa energia - a energia que leva à "cinesia" ou movimento - é energia cinética. Há uma equação que vincula a energia cinética ao aquecimento: e = 3/2 kt, onde e é a energia cinética média de um sistema, k é a constante de Boltzmann e T é a temperatura absoluta em graus Kelvin. Observe que neste cálculo, se a temperatura absoluta for zero, a equação indica tAqui não há energia cinética ou movimento.

Um tipo de energia ainda existe a zero graus absoluta, mesmo que não seja isso que a equação da física clássica acima indica. O movimento restante é previsto pela mecânica quântica e está associado a um tipo específico de energia chamado "energia vibracional de ponto zero". Quantitativamente, essa energia pode ser calculada matematicamente a partir da equação para um oscilador harmônico quântico e com o conhecimento do princípio da incerteza de Heisenberg. Esse princípio da física determina que não é possível conhecer a posição e o momento de partículas muito pequenas; portanto, se o local for conhecido, a partícula deve reter um componente vibracional minúsculo.