热力学温度单位

热力学温度，又称开尔文温标、绝对温标，简称开氏温标，是国际单位制七个基本物理量之一，单位为开尔文，简称开，(符号为T、单位为K)，其描述的是客观世界真实的温度，同时也是制定国际协议温标的基础，是一种标定、量化温度的方法。

热力学温度又被称为绝对温度，是热力学和统计物理中的重要参数之一。一般所说的绝对零度指的便是0K，对应零下27315摄氏度。

中文名

热力学温度

外文名

thermodynamic temperature

符号

T

单位

开尔文

气体摩尔体积公式热力学三大定律公式摩尔体积理想气体内能华氏温度摩尔分数计算公式大气压与沸点的关系热力学温标t绝对温度t

介绍

热力学温标是由威廉·汤姆森，第一代开尔文男爵于1848年利用热力学第二定律的推论卡诺定理引入的。它是一个纯理论上的温标，因为它与测温物质的属性无关。符号T，单位K(开尔文，简称开)。国际单位制(SI)的7个基本量之一，热力学温标的标度，符号为T。根据热力学原理得出，测量热力学温度，采用国际实用温标。热力学温度旧称绝对温度(absolute temperature)。单位是"开尔文"，英文是"Kelvin"简称"开"，国际代号"K",但不加"°"来表示温度。开尔文是为了纪念英国物理学家Lord Kelvin而命名的。以绝对零度(0K)为最低温度，规定水的三相点的温度为 27316K，开定义为水三相点热力学温度的1/27316。

摄氏度为表示摄氏温度时代替开的一个专门名称。而水的三相点温度为001摄氏度。因此热力学温度T与人们惯用的摄氏温度t的关系是:T(K)=27315+t(℃)。规定热力学温度的单位开(K)与摄氏温度的单位摄氏度(℃)的平均值完全相同。所以△T K = △T ℃。在表示温度差和温度间隔时，用K和用℃的值相同。

本质

经典热力学中的温度没有最高温度的概念，只有理论最低温度"绝对零度"。热力学第三定律指出，"绝对零度"是无法通过有限次步骤达到的。在统计热力学中，温度被赋予了新的物理概念--描述体系内能随体系混乱度(即熵)变化率的强度性质热力学量。由此开创了"热力学负温度区"的全新理论领域。通常我们生存的环境和研究的体系都是拥有无限量子态的体系，在这类体系中，内能总是随混乱度的增加而增加，因而是不存在负热力学温度的。而少数拥有有限量子态的体系，如激光发生晶体，当持续提高体系内能，直到体系混乱度已经不随内能变化而变化的时候，就达到了无穷大温度，此时再进一步提高体系内能，即达到所谓"粒子布居反转"的状态下，内能是随混乱度的减少而增加的，因而此时的热力学温度为负值!但是这里的负温度和正温度之间不存在经典的代数关系，负温度反而是比正温度更高的一个温度!经过量子统计力学扩充的温标概念为:无限量子态体系:正绝对零度<正温度<正无穷大温度，有限量子态体系:正绝对零度<正温度<正无穷大温度=负无穷大温度<负温度<负绝对零度。正、负绝对零度分别是有限量子态体系热力学温度的下限和上限，均不可通过有限次步骤达到。

由来

早在1787年法国物理学家查理(JCharles)就发现，在压力一定时，温度每升高1℃，一定量气体的体积的增加值(膨胀率)是一个定值，体积膨胀量与温度呈线性关系。起初的实验得出该定值为气体在0℃时的体积的1/269，后来经许多人历经几十年的实验修正，其中特别是1802年法国人盖·吕萨克(JLGay-Lussac)的工作，最后确定该值1/27315。将上述气体体积与温度的关系用公式来表示，形式如下:

V=V0(1+t/27315)=V0(t+27315)/27315

式中V是摄氏温度为t/℃时的气体体积。若定义t+27315≡T(于是0℃+27315=T0)，上述关系就可以用形式更简单的公式来表达:V/T=V0/T0，进一步看，V1/T1=V0/T0，V2/T2=V0/T0，自然有V1/T1=V2/T2，即在任何温度下一定量的气体，在压力一定时，气体的体积V与用T为温标表示的温度成正比。这叫做查理-盖·吕萨克定律。事实上这种关系只适用于理想气体。为此，人们起先把T称为理想气体温度(温标)，又叫绝对温度(温标)。在热力学形成后，发现该温标有更深刻的物理意义，特别是克劳修斯(Claosius)和开尔文(Kelvin)论证了绝对零度不可达到，便改称热力学温度(温标)，并用Kelvin第一个字母K为其单位。物体的温度是构成物体的大量微粒运动(热运动)的激烈程度的宏观体现。

测定方法

当前，主要的热力学温度测定方法有:定压气体温度计法、气体声学温度计法、辐射温度计法(包括光谱辐射温度计和全辐射温度计)、介电常数温度计法、噪声温度计法等，不同原理的热力学温度测定方法受自身条件的限制，适用于不同的温度区间，与气体折射率基准温度计测温区间相重合的主要是声学温度计。

绝对温度一般指热力学温度，又称开尔文温标、绝对温标，简称开氏温标，是国际单位制七个基本物理量之一，单位为开尔文，简称开，其描述的是客观世界真实的温度，同时也是制定国际协议温标的基础，是一种标定、量化温度的方法。

绝对温度是热力学和统计物理中的重要参数之一。一般所说的绝对零度指的便是0K，对应零下273、15摄氏度。

经典热力学中的温度没有极限高温度的概念，只有理论最低温度“绝对零度”。热力学第三定律指出，“绝对零度”是无法通过有限次步骤达到的。在统计热力学中，温度被赋予了新的物理概念描述体系内能随体系混乱度变化率的强度性质热力学量。

绝对零度”中“绝对”的涵义

计量上的零点有时是可以任意选取的,例如,经度零度是任意确

定的温度的零点也是一样在摄氏温标中,将冰的熔点取作零碎度；

而在华氏温标中,零碎度则处于冰的熔点以下这两种温标中,温度

都可以低于零度将近18世纪末的时候,人们开始觉得热是无尽头的,

但冷似乎是有极限的既然冷有尽头,那么,这个尽头就是一种不可

超越的“零度”,于是,开尔文引进了开氏温标开氏温标中的零度

是不可超越的,因而叫做“绝对零度”这是“绝对”二字的一种物

理涵义

1787年,法国物理学家查理发现,理想气体每冷却1摄氏度,其

体积就缩小它处于0℃时体积的1/273,这就是著名的查理定律如

果理想气体被冷却的过程一直继续下去,那么它的温度降到-273℃时,

气体的体积岂非缩小到“零”了在物理上,体积为零意味着气体完

全消失了,这当然是不会发生的这是“绝对”的第二种涵义实际

情况是,当气体冷却到一定温度后它总是先变为液体,然后又在更低

的温度下变为固体

英国物理学家开尔文把温度作为物质分子运动速度的一种表述方

式,物质越冷其分子运动就越慢,分子运动中最最慢的就是完全不运

的分子,因此也不会有比它更低的温度于是-273℃这个温度便是

一种真正的零度这就是绝对零度“绝对”的第三层涵义

绝对零度 绝对零度表示那样一种温度,在此温度下,构成物质的所有分子和原子均停止运动所谓运动,系指所有空间、机械、分子以及振动等运动．还包括某些形式的电子运动,然而它并不包括量子力学概念中的“零点运动”除非瓦解运动粒子的集聚系统,否则就不能停止这种运动从这一定义的性质来看,绝对零度是不可能在任何实验中达到的,但已达到绝对零度以上百万分之一度内的低温所有这些在物质内部发生的分子和原子运动统称为“热运动”,这些运动是肉眼看不见的,但是我们会看到,它们决定了物质的大部分与温度有关的性质 正如一条直线仅由两点连成的一样,一种温标是由两个固定的且可重复的温度来定义的最初,在一标准大气压(760毫米水银柱,或760托)时,摄氏温标是定冰之熔点为0℃和水之沸点为100℃,绝对温标是定绝对零度为oK和冰之熔点为273K,这样,就等于有三个固定点而导致温度的不一致,因为科学家希望这两种温标的度数大小朝等,所以,每当进行关于这三点的相互关系的准确实验时,总是将其中一点的数值改变达百分之一度 现在,除了绝对零度外,仅有一固定点获得国际承认,那就是水的“三相点”1948年确定为27316K,即绝对零度以上273．16度当蒸气压等于一大气压时,水的正常冰点略低,为273．15K(＝o℃＝320°F),水的正常沸点为37315K(＝100℃＝212°F)这些以摄氏温标表示的固定点和其他一些次要的测温参考点(即所谓的国际实用温标)的实际值,以及在实验室中为准确地获得这些值的度量方法,均由国际权度委员会定期公布

绝对零度就是-27316摄氏度

这是现今技术所能测得的最低温度,但是在地球上还制造不出来,只有在冥王星由于距离太阳太远,才拥有这种温度

在这种温度下,只存在固体生命和思想都不能运行

这是八年级物理第一册中的第三章的问题

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