doğa

Mutlak sıfır sıcaklık - moleküllerin hareketinin sonlanma noktası

Mutlak sıfır sıcaklık - moleküllerin hareketinin sonlanma noktası
Mutlak sıfır sıcaklık - moleküllerin hareketinin sonlanma noktası
Anonim

“Sıcaklık” terimi, fizikçilerin sıcak bedenlerin aynı bedenlerden daha kalorifik, fakat soğuktan daha spesifik bir maddeden oluştuğunu düşündükleri bir zamanda ortaya çıktı. Ve sıcaklık, vücuttaki kalorifik değerin miktarına karşılık gelen bir değer olarak yorumlandı. O zamandan beri, herhangi bir cismin sıcaklığı derece olarak ölçülür. Ancak gerçekte, hareketli moleküllerin kinetik enerjisinin bir ölçüsüdür ve buna dayanarak, C birimleri birimi Sistemine uygun olarak Joule cinsinden ölçülmelidir.

Image

"Mutlak sıfır sıcaklık" kavramı termodinamiğin ikinci yasasından gelir. Buna göre, soğuk bir cisimden sıcak olana ısı transferi süreci imkansızdır. Bu kavram İngiliz fizikçi W. Thomson tarafından tanıtıldı. İngiltere Kraliçesi tarafından fizikteki başarılarından dolayı asil “Lord” ve “Baron Kelvin” unvanını aldı. 1848'de W. Thomson (Kelvin), aşırı soğuğa karşılık gelen sıcaklığın mutlak sıfırının başlangıç ​​noktası olarak alındığı ve santigrat derecesinin, bölünme fiyatı olarak alındığı bir sıcaklık ölçeği kullanılmasını önerdi. Kelvin birimi, suyun üçlü noktasının (yaklaşık 0 ° C) sıcaklığının bir kısmıdır, yani. saf suyun hemen üç biçimde olduğu sıcaklık: buz, sıvı su ve buhar. Mutlak sıfır sıcaklık, moleküllerin hareketinin durduğu olası en düşük düşük sıcaklıktır ve artık bir maddeden termal enerji elde etmek mümkün değildir. O zamandan beri, mutlak sıcaklık ölçeği adı olarak adlandırılmaya başlandı.

Sıcaklık farklı ölçeklerde ölçülür.

Image

En çok kullanılan sıcaklık ölçeğine “Celsius ölçeği” denir. İki nokta üzerine kuruludur: suyun sıvıdan buhar ve sudan buza geçiş fazının sıcaklığında. A. 1742'de Celsius, referans noktaları arasındaki mesafeyi 100 aralığa bölmeyi ve suyun kaynama noktasını sıfır olarak almayı önerirken, donma noktası 100 dereceydi. Ancak İsveçli K. Linnaeus tam tersini yapmayı önerdi. O zamandan beri, su sıfır derece A'da donar. Tam Celsius olmasına rağmen kaynatılmalıdır. Mutlak sıfır santigrat, eksi 273.16 santigrat dereceye karşılık gelir.

Birkaç sıcaklık ölçeği vardır: Fahrenheit, Reaumur, Rankin, Newton, Römer. Farklı referans noktaları ve bölünme bedeli vardır. Örneğin, Reaumur ölçeği aynı zamanda suyu kaynatmak ve dondurmak için kriterlere dayanmaktadır, ancak 80 bölüme sahiptir. 1724'te ortaya çıkan Fahrenheit ölçeği, günlük yaşamda sadece ABD dahil olmak üzere dünyanın bazı ülkelerinde kullanılır; referans noktaları: biri su buz - amonyak ve diğeri - insan vücudu karışımının sıcaklığıdır. Ölçek yüz bölüme ayrılmıştır. Sıfır Santigrat 32 derece Fahrenhayt'a karşılık gelir. Dereceleri Fahrenheit'e dönüştürme şu formüle göre yapılabilir: F = 1.8 C + 32. Ters çeviri: C = (F - 32) / 1.8, burada: F - Fahrenheit, C - Santigrat derece. Düşünülemeyecek kadar tembelseniz, Celsius'un Fahrenheit'e transferi için çevrimiçi servise gidin. Kutuya, Santigrat derece sayısını yazın, "Hesapla" yı tıklayın, "Fahrenheit" i seçin ve "Başlat" ı tıklayın. Sonuç hemen görünecektir.

Image

Rankin ölçeği, Kelvin'in eski bir çağdaş ve teknik termodinamiğin yaratıcılarından biri olan İngiliz (daha doğrusu İskoç) fizikçi William J. Rankin'den almıştır. Ölçeğinde üç önemli nokta vardır: başlangıç ​​mutlak sıfır, suyun donma noktaları 491.67 derece Rankin ve kaynar su 671.67 derecedir. Rankin ve Fahrenhayt'ta suyun donması ve kaynaması arasındaki bölünme sayısı 180'dir.

Bu ölçeklerin çoğu sadece fizikçiler tarafından kullanılmaktadır. Bugün ankete katılan Amerikalı lise öğrencilerinin% 40'ı, mutlak sıfır sıcaklığının ne olduğunu bilmediklerini söylüyor.