Thermodynamische Temperatur ist das absolute Maß der Temperatur und ist einer der Hauptrahmen der Thermodynamik.

Thermodynamische Temperatur ist eine "absolute" Skala, weil es das Maß der grundsätzlichen Eigentumsunterliegen-Temperatur ist: Sein ungültiger oder Nullpunkt, absolute Null, ist die Temperatur, bei der die Partikel-Bestandteile der Sache minimale Bewegung haben und nicht kälter werden können.

An seinem einfachsten entsteht Temperatur aus der kinetischen Energie der Schwingbewegungen der Partikel-Bestandteile der Sache (Moleküle, Atome und subatomare Partikeln). Die volle Vielfalt dieser kinetischen Bewegungen, zusammen mit potenziellen Energien von Partikeln, und auch gelegentlich bestimmten anderen Typen der Partikel-Energie im Gleichgewicht mit diesen, trägt die Gesamtthermalenergie (lose, die Hitzeenergie) innerhalb einer Substanz bei. So kann Thermalenergie auf mehrere Weisen innerhalb einer Substanz versorgt werden, aber nur die kinetische Energie von Partikeln trägt zur Temperatur der Substanz bei.

Übersicht

Temperatur entsteht aus den zufälligen submikroskopischen Vibrationen der Partikel-Bestandteile der Sache. Diese Bewegungen umfassen die kinetische Energie in einer Substanz. Mehr spezifisch ist die thermodynamische Temperatur jeder Hauptteil-Menge der Sache das Maß der durchschnittlichen kinetischen Energie einer bestimmten Art der Schwingbewegung genannten Übersetzungsbewegungen seiner konstituierenden Partikeln. Übersetzungsbewegungen, sind Bewegungen des ganzen Körpers im dreidimensionalen Raum gewöhnlich, wodurch sich Partikeln bewegen und Energie in Kollisionen austauschen. Abbildung 1 zeigt unten Übersetzungsbewegung in Benzin; unter Shows Übersetzungsbewegung in Festkörpern. Der ungültige Punkt der thermodynamischen Temperatur, absolute Null, ist die Temperatur, bei der die Partikel-Bestandteile der Sache so nah sind wie möglich, um Rest zu vollenden; d. h. sie haben Bewegung, nur Quant mechanische Bewegung behaltend. Kinetische Nullenergie bleibt in einer Substanz an der absoluten Null (sieh Hitzeenergie an der absoluten Null, unten).

Überall in der wissenschaftlichen Welt, wo Maße in SI-Einheiten gemacht werden, wird thermodynamische Temperatur in kelvins gemessen (Symbol: K). Viele Technikfelder in den Vereinigten Staaten jedoch, messen Sie thermodynamische Temperatur mit der Skala von Rankine.

Durch das internationale Übereinkommen werden die Einheit kelvin und seine Skala durch zwei Punkte definiert: Absolute Null und der dreifache Punkt des Wiener Standards Bedeuten Ozeanwasser (Wasser mit einer angegebenen Mischung von Wasserstoff- und Sauerstoff-Isotopen). Absolute Null, die niedrigstmögliche Temperatur, wird als seiend genau 0 K und 273.15 °C definiert. Der dreifache Punkt von Wasser wird als seiend genau 273.16 K und 0.01 °C definiert. Diese Definition macht drei Sachen:

1. Es befestigt den Umfang der kelvin Einheit als seiend genau 1 Teil in 273.16 Teilen der Unterschied zwischen der absoluten Null und dem dreifachen Punkt von Wasser;
2. Es stellt fest, dass ein kelvin genau denselben Umfang wie eine Ein-Grad-Zunahme auf der Celsiusskala hat; und
3. Es gründet den Unterschied zwischen den ungültigen Punkten der zwei Skalen als seiend genau 273.15 kelvins (0 K = 273.15 °C und 273.16 K = 0.01 °C).

In kelvins ausgedrückte Temperaturen werden zu Graden Rankine einfach durch das Multiplizieren um 1.8 wie folgt umgewandelt: T = 1.8T, wo T und T Temperaturen in kelvin und Graden Rankine beziehungsweise sind. Temperaturen, die in Graden Rankine ausgedrückt sind, werden zu kelvins durch das Teilen durch 1.8 wie folgt umgewandelt: T =.

Praktische Verwirklichung

Obwohl der Kelvin und die Celsiusskalen mit der absoluten Null (0 K) und der dreifache Punkt von Wasser definiert werden (273.16 K und 0.01 °C), ist es unpraktisch, um diese Definition bei Temperaturen zu verwenden, die vom dreifachen Punkt von Wasser sehr verschieden sind. SEINE 90 werden dann entworfen, um die thermodynamische Temperatur so nah zu vertreten, wie möglich überall in seiner Reihe. Viele verschiedene Thermometer-Designs sind erforderlich, die komplette Reihe zu bedecken. Diese schließen Helium-Dampf-Druck-Thermometer, Helium-Gasthermometer, Standardplatin-Widerstandsthermometer (bekannt als SPRTs, PRTs oder Platium RTDs) und monochromatische Strahlenthermometer ein.

Die Beziehung von Temperatur, Bewegungen, Leitung und Hitzeenergie

Die Natur der kinetischen Energie, Übersetzungsbewegung und Temperatur

An seinem einfachsten entsteht Temperatur aus der kinetischen Energie der Schwingbewegungen der Partikel-Bestandteile der Sache (Moleküle, Atome und subatomare Partikeln). Die volle Vielfalt dieser kinetischen Bewegungen, zusammen mit potenziellen Energien von Partikeln, und auch gelegentlich bestimmten anderen Typen der Partikel-Energie im Gleichgewicht mit diesen, trägt die Gesamtthermalenergie (lose, die Hitzeenergie) innerhalb einer Substanz bei. So kann Thermalenergie auf mehrere Weisen innerhalb einer Substanz versorgt werden, aber nur die kinetische Energie von Partikeln trägt zur Temperatur der Substanz bei. Die Hitzekapazität, die Hitzeeingang und Temperaturänderung verbindet, wird unten besprochen.

Die Beziehung der kinetischen Energie, Masse und Geschwindigkeit wird durch die Formel E = mv gegeben. Entsprechend haben Partikeln mit einer Einheit der Masse, die sich an einer Einheit der Geschwindigkeit bewegt, genau dieselbe kinetische Energie, und genau dieselbe Temperatur, wie diejenigen mit viermal der Masse, aber Hälfte der Geschwindigkeit.

Die thermodynamische Temperatur jeder Hauptteil-Menge einer Substanz (eine statistisch bedeutende Menge von Partikeln) ist zur kinetischen durchschnittlichen Mittelenergie einer spezifischen Art der als Übersetzungsbewegung bekannten Partikel-Bewegung direkt proportional. Diese einfachen Bewegungen in den drei x, y, und Z-Achse-Dimensionen des Raums bedeuten die Partikel-Bewegung in den drei Raumgraden der Freiheit. Diese besondere Form der kinetischen Energie wird manchmal kinetische Temperatur genannt. Übersetzungsbewegung ist nur eine Form der Hitzeenergie und ist, was Benzin nicht nur ihre Temperatur, sondern auch ihr Druck und die große Mehrheit ihres Volumens gibt. Diese Beziehung zwischen der Temperatur, dem Druck und dem Volumen von Benzin wird durch die Formel des idealen Gasgesetzes pV = nRT hergestellt und wird in die Gasgesetze aufgenommen.

Das Ausmaß, zu dem die kinetische Energie der Übersetzungsbewegung eines individuellen Atoms oder Moleküls (Partikel) in einem Benzin zum Druck und Volumen dieses Benzins beiträgt, ist eine proportionale Funktion der thermodynamischen Temperatur, wie gegründet, durch den unveränderlichen Boltzmann (Symbol: k). Der Boltzmann unveränderlich verbindet auch die thermodynamische Temperatur eines Benzins zur kinetischen Mittelenergie einer Übersetzungsbewegung einer individuellen Partikel wie folgt:

:wo:

• ist die kinetische Mittelenergie in Joule (J) und wird "E Bar" ausgesprochen
• k = und wird "U-Boot-Biene von Kay" ausgesprochen
• T ist die thermodynamische Temperatur in kelvins (K)

Während der unveränderliche Boltzmann nützlich ist, für die kinetische Mittelenergie einer Partikel zu finden, ist es wichtig zu bemerken, dass, selbst wenn eine Substanz isoliert wird und im thermodynamischen Gleichgewicht (sind alle Teile bei einer gleichförmigen Temperatur und keiner Hitze, eintritt oder daraus), die Übersetzungsbewegungen von individuellen Atomen und Molekülen kommt über eine breite Reihe von Geschwindigkeiten vor (sieh Zeichentrickfilm in der Abbildung 1 oben). In irgendwelchem Moment wird das Verhältnis von Partikeln, die sich mit einer gegebenen Geschwindigkeit innerhalb dieser Reihe bewegen, durch die Wahrscheinlichkeit, wie beschrieben, durch den Vertrieb von Maxwell-Boltzmann bestimmt. Der Graph gezeigt hier in der Abb. 2 zeigt den Geschwindigkeitsvertrieb von 5500 K Helium-Atomen. Sie haben eine wahrscheinlichste Geschwindigkeit von 4.780 km/s. Jedoch, ein bestimmtes Verhältnis von Atomen in jedem gegebenen Moment bewegen sich schneller, während sich andere relativ langsam bewegen; einige sind einen Augenblick lang an einem virtuellen Stillstand (von der X-Achse nach rechts). Dieser Graph verwendet umgekehrte Geschwindigkeit für seine X-Achse, so kann die Gestalt der Kurve im Vergleich zu den Kurven in unten leicht sein. In beiden Graphen vertritt die Null auf der X-Achse unendliche Temperatur. Zusätzlich werden der x und die Y-Achse auf beiden Graphen proportional erklettert.

Die hohen Geschwindigkeiten der Übersetzungsbewegung

Obwohl sehr spezialisierte Laborausrüstung erforderlich ist, Übersetzungsbewegungen direkt zu entdecken, die resultierenden Kollisionen durch Atome oder Moleküle mit kleinen in einer Flüssigkeit aufgehobenen Partikeln erzeugt Brownsche Bewegung, die mit einem gewöhnlichen Mikroskop gesehen werden kann. Die Übersetzungsbewegungen von elementaren Partikeln sind sehr schnell, und Temperaturen in der Nähe von der absoluten Null sind erforderlich, sie direkt zu beobachten. Zum Beispiel, als Wissenschaftler am NIST eine rekordsetzende kalte Temperatur von 700 nK (Milliardstel eines kelvin) 1994 erreicht haben, haben sie optische Gitter-Laserausrüstung verwendet, um Cäsium-Atome adiabatisch abzukühlen. Sie haben dann die entrapment Laser abgedreht und haben direkt Atom-Geschwindigkeiten von 7 Mm pro Sekunde gemessen, um ihre Temperatur zu berechnen. Formeln, für die Geschwindigkeit und Geschwindigkeit der Übersetzungsbewegung zu berechnen, werden im folgenden Kommentar gegeben.

Die inneren Bewegungen von Molekülen und spezifischer Hitze

Es gibt andere Formen der Hitzeenergie außer der kinetischen Energie der Übersetzungsbewegung. Wie im Zeichentrickfilm am Recht gesehen werden kann, sind Moleküle komplizierte Gegenstände; sie sind eine Bevölkerung von Atomen, und Thermalaufregung kann ihre inneren chemischen Obligationen auf drei verschiedene Weisen spannen: Über die Folge biegen Band-Länge und Band Bewegungen um. Das sind alle Typen von inneren Graden der Freiheit. Das macht Moleküle verschieden von monatomic Substanzen (aus individuellen Atomen bestehend), wie das edle Gashelium und Argon, die nur die drei Übersetzungsgrade der Freiheit haben. Kinetische Energie wird in den inneren Graden von Molekülen der Freiheit versorgt, die ihnen eine innere Temperatur gibt. Wenn auch diese Bewegungen inner genannt werden, bewegen sich die Außenteile von Molekülen noch — eher wie der jiggling eines stationären Wasserballons. Das erlaubt den Zweiwegeaustausch der kinetischen Energie zwischen inneren Bewegungen und Übersetzungsbewegungen mit jeder molekularen Kollision. Entsprechend, als Hitze von Molekülen entfernt wird, vermindern sich beide ihre kinetische Temperatur (die kinetische Energie der Übersetzungsbewegung) und ihre innere Temperatur gleichzeitig in gleichen Verhältnissen. Dieses Phänomen wird durch den equipartition Lehrsatz beschrieben, der feststellt, dass für jede Hauptteil-Menge einer Substanz im Gleichgewicht die kinetische Energie der Partikel-Bewegung unter allen aktiven Graden der für die Partikeln verfügbaren Freiheit gleichmäßig verteilt wird. Seit der inneren Temperatur von Molekülen sind gewöhnlich ihrer kinetischen Temperatur gleich, die Unterscheidung ist gewöhnlich nur in der ausführlichen Studie des nichtlokalen thermodynamischen Gleichgewichts (LTE) Phänomene wie Verbrennen, die Sublimierung von Festkörpern und die Verbreitung von heißem Benzin in einem teilweisen Vakuum von Interesse.

Die kinetische Energie versorgt innerlich in Molekülen veranlasst Substanzen, mehr Hitzeenergie bei jeder gegebenen Temperatur zu enthalten und zusätzliche Hitzeenergie für eine gegebene Temperaturzunahme zu absorbieren. Das ist, weil jede kinetische Energie d. h. in einem gegebenen Moment, der in inneren Bewegungen gebunden ist, nicht in diesem demselben Moment ist, zu den Übersetzungsbewegungen der Moleküle beitragend. Diese kinetische Extraenergie vergrößert einfach den Betrag der Hitzeenergie, die eine Substanz für einen gegebenen Temperaturanstieg absorbiert. Dieses Eigentum ist als eine spezifische Hitzekapazität einer Substanz bekannt.

Verschiedene Moleküle absorbieren verschiedene Beträge der Hitzeenergie für jede zusätzliche Zunahme in der Temperatur; d. h. sie haben verschiedene spezifische Hitzekapazitäten. Hohe spezifische Hitzekapazität entsteht teilweise, weil die Moleküle der bestimmten Substanzen mehr innere Grade der Freiheit besitzen als andere. Zum Beispiel hat Raumtemperaturstickstoff, der ein diatomic Molekül ist, fünf aktive Grade der Freiheit: die drei umfassende Übersetzungsbewegung plus zwei Rotationsgrade der Freiheit innerlich. Nicht überraschend, in Übereinstimmung mit dem equipartition Lehrsatz, hat Stickstoff fünf Drittel die spezifische Hitzekapazität pro Maulwurf (eine spezifische Zahl von Molekülen), wie das monatomic Benzin tun. Ein anderes Beispiel ist Benzin (sieh Tisch seine spezifische Hitzekapazität zeigen). Benzin kann einen großen Betrag der Hitzeenergie pro Maulwurf mit nur einer bescheidenen Temperaturänderung absorbieren, weil jedes Molekül einen Durchschnitt von 21 Atomen umfasst und deshalb viele innere Grade der Freiheit hat. Noch größere, kompliziertere Moleküle können Dutzende von inneren Graden der Freiheit haben.

Die Verbreitung der Hitzeenergie: Wärmegewicht, phonons, und bewegliche Leitungselektronen

Hitzeleitung ist die Verbreitung der Hitzeenergie von heißen Teilen eines Systems zur Kälte. Ein System kann entweder eine einzelne Hauptteil-Entität oder eine Mehrzahl von getrennten Hauptteil-Entitäten sein. Der Begriff Hauptteil in diesem Zusammenhang bedeutet eine statistisch bedeutende Menge von Partikeln (der ein mikroskopischer Betrag sein kann). Wann auch immer sich Hitzeenergie innerhalb eines isolierten Systems, Temperaturunterschiede innerhalb der Systemabnahme (und Wärmegewicht-Zunahmen) verbreitet.

Ein besonderer Hitzeleitungsmechanismus kommt vor, wenn Übersetzungsbewegung, die Partikel-Bewegungsunterliegen-Temperatur, Schwung von der Partikel bis Partikel in Kollisionen überträgt. In Benzin sind diese Übersetzungsbewegungen der Natur, die oben in der Abb. 1 gezeigt ist. Wie in diesem Zeichentrickfilm, nicht gesehen werden kann (heizt) nur Schwung weitschweifig überall im Volumen des Benzins durch Serienkollisionen, aber komplette Moleküle oder Atome können ins neue Territorium vorankommen, ihre kinetische Energie mit ihnen bringend. Folglich gleichen Temperaturunterschiede überall in Benzin sehr schnell — besonders für leichte Atome oder Moleküle aus; Konvektion beschleunigt diesen Prozess noch mehr.

Übersetzungsbewegung in Festkörpern jedoch, nimmt die Form von phonons an (sieh Abb. 4 am Recht). Phonons, werden gequantelte Welle-Pakete gezwungen, die mit der Geschwindigkeit des Tons für eine gegebene Substanz reisen. Die Weise, auf die phonons innerhalb eines Festkörpers aufeinander wirken, bestimmt eine Vielfalt seiner Eigenschaften einschließlich seines Thermalleitvermögens. Im elektrischen Isolieren von Festkörpern ist mit Sitz in phonon Hitzeleitung gewöhnlich ineffizient, und solche Festkörper werden als Thermalisolatoren (wie Glas, Plastik, Gummi-, keramisch, und Felsen) betrachtet. Das ist, weil in Festkörpern Atome und Moleküle in den Platz hinsichtlich ihrer Nachbarn geschlossen werden und nicht frei sind zu wandern.

Metalle jedoch, werden auf nur die mit Sitz in phonon Hitzeleitung nicht eingeschränkt. Hitzeenergie führt durch Metalle außerordentlich schnell, weil statt direkter Molekül-zu-Molekül-Kollisionen die große Mehrheit der Hitzeenergie über sehr leichte, bewegliche Leitungselektronen vermittelt wird. Das ist, warum es eine nah-vollkommene Korrelation zwischen dem Thermalleitvermögen von Metallen und ihrem elektrischen Leitvermögen gibt. Leitungselektronen erfüllen Metalle mit ihrem außergewöhnlichen Leitvermögen, weil sie delocalized (d. h., nicht gebunden an ein spezifisches Atom) sind und sich eher wie eine Art Quant-Benzin wegen der Effekten der Nullpunktsenergie benehmen (für mehr auf ZPE, sieh Zeichen 1 unten). Außerdem sind Elektronen mit einer Rest-Masse nur dieses eines Protons relativ leicht. Das ist über dasselbe Verhältnis wie eine.22 Kurze Kugel (29 Körner oder 1.88 g) im Vergleich zum Gewehr, das es schießt. Weil Isaac Newton mit seinem dritten Gesetz der Bewegung, geschrieben

hat

Jedoch beschleunigt sich eine Kugel schneller als ein Gewehr gegeben eine gleiche Kraft. Seit kinetischen Energiezunahmen als das Quadrat der Geschwindigkeit tritt fast die ganze kinetische Energie in die Kugel, nicht das Gewehr ein, wenn auch beider dieselbe Kraft vom dehnbaren vorantreibenden Benzin erfahren. Auf dieselbe Weise, weil sie viel weniger massiv sind, wird Hitzeenergie durch bewegliche Leitungselektronen sogleich geboren. Zusätzlich, weil sie delocalized und sehr schnelles, kinetisches Hitzeenergieverhalten äußerst schnell durch Metalle mit reichlichen Leitungselektronen sind.

Die Verbreitung der Hitzeenergie: Radiation des schwarzen Körpers

Thermalradiation ist ein Nebenprodukt der Kollisionen, die aus verschiedenen Schwingbewegungen von Atomen entstehen. Diese Kollisionen veranlassen die Elektronen der Atome, Thermalfotonen (bekannt als Radiation des schwarzen Körpers) auszustrahlen. Fotonen werden jederzeit ausgestrahlt eine elektrische Anklage wird beschleunigt (wie es geschieht, wenn Elektronwolken von zwei Atomen kollidieren). Sogar individuelle Moleküle mit inneren Temperaturen, die größer sind als absolute Null strahlen auch, Radiation des schwarzen Körpers von ihren Atomen aus. In jeder Hauptteil-Menge einer Substanz am Gleichgewicht werden Fotonen des schwarzen Körpers über eine Reihe von Wellenlängen in einem Spektrum ausgestrahlt, das eine Glocke hat, die einer Kurve ähnliche Gestalt eine Kurve von Planck genannt hat (sieh Graphen in der Abb. 5 am Recht). Die Spitze einer Kurve von Planck (die Maximalausstrahlungswellenlänge) wird in einem besonderen Teil des elektromagnetischen Spektrums abhängig von der Temperatur des schwarzen Körpers gelegen. Substanzen bei äußersten kälteerzeugenden Temperaturen strahlen an langen Radiowellenlängen aus, wohingegen äußerst heiße Temperaturen kurze Gammastrahlung erzeugen (sieh Tisch von allgemeinen Temperaturen).

Radiation des schwarzen Körpers gießt Hitzeenergie überall in einer Substanz aus, weil die Fotonen durch das Grenzen an Atome, das Übertragen des Schwungs im Prozess gefesselt sind. Fotonen des schwarzen Körpers entfliehen auch leicht einer Substanz und können von der umgebenden Umgebung gefesselt sein; kinetische Energie wird im Prozess verloren.

Wie gegründet, durch das Gesetz von Stefan-Boltzmann nimmt die Intensität der Radiation des schwarzen Körpers als die vierte Macht der absoluten Temperatur zu. So strahlt ein schwarzer Körper an 824 K (gerade knapp am glühenden dummen Rot) 60mal die leuchtende Macht aus, wie es an 296 K (Raumtemperatur) tut. Das ist, warum man die leuchtende Hitze von heißen Gegenständen in einer Entfernung so leicht fühlen kann. Bei höheren Temperaturen, wie diejenigen, die in einer Glühlampe gefunden sind, kann Radiation des schwarzen Körpers der Hauptmechanismus sein, durch den Hitzeenergie einem System entkommt.

Tisch von thermodynamischen Temperaturen

Die volle Reihe der thermodynamischen Temperaturskala, von der absoluten Null bis absoluten heiß, und einige bemerkenswerte Punkte zwischen ihnen wird im Tisch unten gezeigt.

Der 2500 K-Wert ist ungefähr.

Für einen wahren blackbody (der Wolfram-Glühfäden sind nicht). Wolfram-Glühfaden-Emissionsvermögen ist an kürzeren Wellenlängen größer, der sie mehr weiß scheinen lässt.

Wirksame Photobereich-Temperatur.

Für einen wahren blackbody (der das Plasma war nicht). Die dominierende Emission der Z Maschine ist aus 40 MK Elektronen (weiche Röntgenstrahl-Emissionen) innerhalb des Plasmas entstanden. </small>

Die Hitze von Phase-Änderungen

Die kinetische Energie der Partikel-Bewegung ist gerade ein Mitwirkender zur Gesamthitzeenergie in einer Substanz; ein anderer ist Phase-Übergänge, die die potenzielle Energie von molekularen Obligationen sind, die sich in einer Substanz formen können, weil sie (solcher als während des Kondensierens und Einfrierens) kühl wird. Die für einen Phase-Übergang erforderliche Hitzeenergie wird latente Hitze genannt. Dieses Phänomen kann leichter durch das Betrachten davon in der Rückwartsrichtung ergriffen werden: Latente Hitze ist die Energie, die erforderlich ist, chemische Obligationen (solcher als während der Eindampfung zu brechen und schmelzend). Fast jeder ist mit den Effekten von Phase-Übergängen vertraut; zum Beispiel kann der Dampf an 100 °C strenge Brandwunden viel schneller verursachen als die 100 °C Luft von einem Haartrockner. Das kommt vor, weil ein großer Betrag der latenten Hitze befreit wird, weil sich Dampf in flüssiges Wasser auf der Haut verdichtet.

Wenn auch Hitzeenergie befreit oder während Phase-Übergänge, reiner chemischer Elemente, Zusammensetzungen absorbiert wird, und eutektische Legierung keine Temperaturänderung überhaupt ausstellt, während sie sie erleben (sieh Abb. 7, unter dem Recht). Denken Sie einen besonderen Typ des Phase-Übergangs: Schmelzen. Wenn ein Festkörper, Kristallgitter schmilzt, werden chemische Obligationen auseinander gebrochen; die Substanz wechselt davon, was als ein mehr bestellter Staat zu einem weniger bestellten Staat bekannt ist. In der Abb. 7 wird das Schmelzen des Eises innerhalb des niedrigeren linken Kastens gezeigt, der von blau bis grün geht.

An einem spezifischem thermodynamischem Punkt ist der Schmelzpunkt (der 0 °C über eine breite Druck-Reihe im Fall von Wasser ist), alle Atome oder Moleküle durchschnittlich an der maximalen Energieschwelle, der ihre chemischen Obligationen widerstehen können, ohne sich vom Gitter loszureißen. Chemische Obligationen sind All-Nothing-Kräfte: Sie entweder halten schnell, oder Brechung; es gibt keinen Zwischenstaat. Folglich, wenn eine Substanz an seinem Schmelzpunkt ist, bricht jedes Joule der zusätzlichen Hitzeenergie nur die Obligationen einer spezifischen Menge seiner Atome oder Moleküle, sie in eine Flüssigkeit genau derselben Temperatur umwandelnd; keine kinetische Energie wird zur Übersetzungsbewegung hinzugefügt (der ist, was Substanzen ihre Temperatur gibt). Die Wirkung ist eher Popkorn ähnlich: Bei einer bestimmten Temperatur kann zusätzliche Hitzeenergie nicht die Kerne etwas heißer machen, bis der Übergang (das Knallen) abgeschlossen ist. Wenn der Prozess umgekehrt wird (als im Einfrieren einer Flüssigkeit), muss Hitzeenergie von einer Substanz entfernt werden.

Wie oben angegeben wird die für einen Phase-Übergang erforderliche Hitzeenergie latente Hitze genannt. In den spezifischen Fällen des Schmelzens und Einfrierens hat es Schmelzenthalpie oder Schmelzwärme genannt. Wenn die molekularen Obligationen in einem Kristallgitter stark sind, kann die Schmelzwärme, normalerweise im Rahmen 6 bis 30 kJ pro Maulwurf für Wasser und die meisten metallischen Elemente relativ groß sein. Wenn die Substanz eines von monatomic Benzin, ist (die wenig Tendenz haben, molekulare Obligationen zu bilden), ist die Schmelzwärme, im Intervall von 0.021 zu 2.3 kJ pro Maulwurf bescheidener. Relativ betrachtet können Phase-Übergänge aufrichtig energische Ereignisse sein. Um Eis an 0 °C in Wasser an 0 °C völlig zu schmelzen, muss man ungefähr 80mal die Hitzeenergie hinzufügen, wie erforderlich ist, die Temperatur derselben Masse von flüssigem Wasser durch einen Celsiusgrad zu vergrößern. Die Verhältnisse von Metallen sind normalerweise im Rahmen 400 bis 1200 Male noch größer. Und der Phase-Übergang des Kochens ist viel energischer als das Einfrieren. Zum Beispiel ist die Energie, die erforderlich ist, Wasser völlig zu kochen oder zu verdunsten (was als enthalpy von der Eindampfung bekannt ist), ungefähr 540mal, der für eine Ein-Grad-Zunahme verlangt hat.

Der beträchtliche enthalpy von Wasser der Eindampfung ist, warum jemandes Haut so schnell verbrannt werden kann, wie sich Dampf darauf verdichtet (von rot bis grün in der Abb. 7 oben gehend). In der entgegengesetzten Richtung ist das, warum sich jemandes Haut kühl fühlt, weil das flüssige Wasser darauf verdampft (ein Prozess, der bei einer subumgebenden Temperatur der nassen Zwiebel vorkommt, die von der relativen Feuchtigkeit abhängig ist). Der hoch energische enthalpy von Wasser der Eindampfung ist auch ein wichtiger zu Grunde liegender Faktor, warum Sonnenlache bedeckt (das Schwimmen, isolierte Decken, die Schwimmbäder wenn nicht im Gebrauch bedecken) sind beim Reduzieren von Heizungskosten so wirksam: Sie verhindern Eindampfung. Zum Beispiel kühlt die Eindampfung gerade 20 Mm Wasser von einer 1.29 Meter tiefen Lache sein Wasser 8.4 Grad Celsius (15.1 °F) ab.

Innere Energie

Die kinetische Gesamtenergie der ganzen Partikel-Bewegung, einschließlich dieses von Leitungselektronen, plus die potenzielle Energie von Phase-Änderungen, plus die Nullpunktsenergie umfasst die innere Energie einer Substanz, die seine Gesamthitzeenergie ist. Der Begriff innere Energie darf mit inneren Graden der Freiheit nicht verwirrt sein. Wohingegen sich die inneren Grade der Freiheit von Molekülen auf einen besonderen Platz beziehen, wo kinetische Energie gebunden wird, umfasst die innere Energie einer Substanz alle Formen der Hitzeenergie.

Hitzeenergie an der absoluten Null

Da eine Substanz kühl wird, nehmen verschiedene Formen der Hitzeenergie und ihrer zusammenhängenden Effekten gleichzeitig im Umfang ab: Die latente Hitze von verfügbaren Phase-Übergängen wird befreit, als sich eine Substanz von einem weniger bestellten Staat bis einen mehr bestellten Staat ändert; die Übersetzungsbewegungen von Atomen und Molekülen vermindern sich (ihre kinetischen Temperaturabnahmen); die inneren Bewegungen von Molekülen vermindern sich (ihre inneren Temperaturabnahmen); Leitungselektronen (wenn die Substanz ein elektrischer Leiter ist), Reisen etwas langsamer; und die Maximalausstrahlungswellenlänge-Zunahmen der Radiation des schwarzen Körpers (die Energieabnahmen der Fotonen). Wenn die Partikeln einer Substanz so nah sind wie möglich, um Rest zu vollenden und nur ZPE-veranlasstes Quant mechanische Bewegung zu behalten, ist die Substanz bei der Temperatur der absoluten Null (T=0).

Bemerken Sie, dass, wohingegen absolute Null der Punkt der thermodynamischen Nulltemperatur ist und auch der Punkt ist, an dem die Partikel-Bestandteile der Sache minimale Bewegung haben, absolute Null nicht notwendigerweise der Punkt ist, an dem eine Substanz Nullhitzeenergie enthält; man muss damit sehr genau sein, was man durch die Hitzeenergie vorhat. Häufig werden alle Phase-Änderungen, die in einer Substanz vorkommen können, vorgekommen sein, als sie absolute Null erreicht. Jedoch ist das nicht immer der Fall. Namentlich bleibt T=0 Helium Flüssigkeit am Raumdruck und muss unter einem Druck mindestens sein, um zu kristallisieren. Das ist, weil die Schmelzwärme von Helium (die Energie, die erforderlich ist, Helium-Eis zu schmelzen) (nur 21 Joule pro Maulwurf) so niedrig ist, dass die Bewegung veranlassende Wirkung der Nullpunktsenergie genügend ist, um es davon abzuhalten, am niedrigeren Druck zu frieren. Nur wenn unter mindestens des Drucks diese latente Hitzeenergie wird befreit werden, weil Helium friert, während es sich absoluter Null nähert. Eine weitere Komplikation besteht darin, dass viele Festkörper ihre Kristallstruktur zu kompakteren Maßnahmen am äußerst hohen Druck (bis zu Millionen von Bars oder Hunderte von gigapascals) ändern. Diese sind als fest-feste Phase-Übergänge bekannt, worin latente Hitze befreit wird, als sich ein Kristallgitter zu mehr thermodynamisch günstig ändert, pressen Sie denjenigen zusammen.

Die obengenannten Kompliziertheiten machen für ziemlich beschwerliche generelle Behauptungen bezüglich der inneren Energie in T=0 Substanzen. Unabhängig vom Druck, obwohl was gesagt werden kann, ist, dass an der absoluten Null, allen Festkörpern mit einem Kristallgitter der niedrigsten Energie solcher enthalten diejenigen mit einer am nächsten gepackten Einordnung (sieh Abb. 8, über dem linken), minimale innere Energie, nur dass wegen des jemals gegenwärtigen Hintergrunds der Nullpunktsenergie behaltend. Man kann auch sagen, dass für eine gegebene Substanz am unveränderlichen Druck absolute Null der Punkt von niedrigstem enthalpy ist (ein Maß des Arbeitspotenzials, das innere Energie, Druck und Volumen in die Rücksicht nimmt). Letzt ist es immer wahr zu sagen, dass alle T=0 Substanzen kinetische Nullhitzeenergie enthalten.

Praktische Anwendungen für die thermodynamische Temperatur

Thermodynamische Temperatur ist nicht nur für Wissenschaftler nützlich, es kann auch für Laien in vielen Disziplinen nützlich sein, die Benzin einschließen. Durch das Ausdrücken von Variablen in absoluten Ausdrücken und die Verwendung Homosexuellen-Lussac's Gesetzes der Proportionalität der Temperatur/Drucks sind Lösungen täglicher Probleme aufrichtig; zum Beispiel, rechnend, wie eine Temperaturänderung den Druck innerhalb eines Kraftfahrzeugreifens betrifft. Wenn der Reifen einen relativ kalten Druck von 200 KPa-Eichmaß hat, dann in absoluten Ausdrücken (hinsichtlich eines Vakuums) ist sein Druck 300 kPa-absolute. Raumtemperatur ("Kälte" in Reifenbegriffen) ist 296 K. Wenn der Reifenluftdruck 20 °C heißer ist (20 kelvins), wird die Lösung als = um 6.8 % größerer thermodynamischer absoluter und Temperaturdruck berechnet; d. h. ein Druck von 320 kPa-absoluten, der 220 KPa-Eichmaß ist.

Der Ursprung der Hitzeenergie auf der Erde

Die Nähe der Erde zur Sonne ist der Grund, warum fast alles in der Nähe von der Oberfläche der Erde mit einer Temperatur wesentlich über der absoluten Null warm ist. Sonnenstrahlung füllt ständig Hitzeenergie wieder, die Erde in den Raum und verliert, wird relativ der stabile Zustand des nahen Gleichgewichts erreicht. Wegen des großen Angebotes an Hitzeverbreitungsmechanismen (von denen einer Radiation des schwarzen Körpers ist, die mit der Geschwindigkeit des Lichtes vorkommt) ändern sich Gegenstände auf der Erde selten zu weit von der globalen Mitteloberfläche und Lufttemperatur von 287 bis 288 K (14 bis 15 °C). Je mehr sich eine Temperatur eines Gegenstands eines oder Systems von diesem Durchschnitt ändert, desto schneller es dazu neigt, ins Gleichgewicht mit der umgebenden Umgebung zurückzukommen.

Definition der thermodynamischen Temperatur

Genau genommen ist die Temperatur eines Systems nur bestimmt, wenn seine Partikeln (Atome, Moleküle, Elektronen, Fotonen) am Gleichgewicht sind, so dass ihre Energien einem Vertrieb von Boltzmann (oder sein Quant mechanische Kopie) folgen. Es gibt viele mögliche Skalen der Temperatur, ist auf eine Vielfalt von Beobachtungen von physischen Phänomenen zurückzuführen gewesen. Wie man zeigen kann, hat die thermodynamische Temperatur spezielle Eigenschaften, und kann insbesondere gesehen werden (bis zu ein unveränderlicher multiplicative Faktor) durch das Betrachten der Leistungsfähigkeit von idealisierten Hitzemotoren einzigartig definiert zu werden. So ist das Verhältnis T/T von zwei temperaturesT andT dasselbe in allen absoluten Skalen.

Lose festgesetzt kontrolliert Temperatur den Fluss der Hitze zwischen zwei Systemen und das Weltall als Ganzes, als mit jedem natürlichen System, neigt dazu fortzuschreiten, um Wärmegewicht zu maximieren. Das weist darauf hin, dass es eine Beziehung zwischen Temperatur und Wärmegewicht geben sollte. Um das aufzuhellen, denken Sie zuerst die Beziehung zwischen der Hitze, Arbeit und Temperatur. Eine Weise, das zu studieren, ist, einen Hitzemotor zu analysieren, der ein Gerät ist, um Hitze in die mechanische Arbeit wie der Hitzemotor von Carnot umzuwandeln. Solch eine Hitzemotorfunktionen durch das Verwenden eines Temperaturanstiegs zwischen einem hohen temperatureT und einer niedrigen Temperatur T, um Arbeit und die geleistete Arbeit (pro Zyklus zu erzeugen, sagen) durch den Hitzemotor ist dem Unterschied zwischen der Hitzeenergie q gestellt ins System bei der hohen Temperatur und der Hitze q vertrieben bei der niedrigen Temperatur (in diesem Zyklus) gleich. Die Leistungsfähigkeit des Motors ist die Arbeit, die durch die Hitze geteilt ist, die ins System oder den gestellt ist

:

wo w die geleistete Arbeit pro Zyklus ist. So hängt die Leistungsfähigkeit nur von q/q ab.

Der Lehrsatz von Carnot stellt fest, dass alle umkehrbaren Motoren, die zwischen denselben Hitzereservoiren funktionieren, ebenso effizient sind.

So muss jeder umkehrbare Hitzemotor, der zwischen Temperaturen T und T funktioniert, dieselbe Leistungsfähigkeit haben, das heißt, ist der effiency die Funktion von nur Temperaturen

:

Außerdem muss ein umkehrbarer Hitzemotor, der zwischen Temperaturen T und T funktioniert, dieselbe Leistungsfähigkeit wie ein haben, aus zwei Zyklen, ein zwischen T und einer anderen (zwischen)-Temperatur T und dem zweiten zwischen T andT bestehend. Eine schnelle Weise, das zu sehen, ist das sollte das nicht der Fall sein, dann wird Energie (in der Form von Q) vergeudet oder gewonnen, auf verschiedene gesamte Wirksamkeit jedes Mal hinauslaufend, wenn ein Zyklus in Teilzyklen gespalten wird; klar kann ein Zyklus aus jeder Zahl von kleineren Zyklen zusammengesetzt werden.

Mit diesem Verstehen von Q, Q und Q, bemerken wir auch das mathematisch,

:

f (T_1, T_3) = \frac {q_3} {q_1} = \frac {q_2 q_3} {q_1 q_2} = f (T_1, T_2) f (T_2, T_3).

</Mathematik>

Aber die erste Funktion ist NICHT eine Funktion von T, deshalb MUSS das Produkt der zwei Endfunktionen auf die Eliminierung von T als eine Variable hinauslaufen. Der einzige Weg ist deshalb, die Funktion f wie folgt zu definieren:

:und:

so dass

:

d. h. Das Verhältnis der ausgetauschten Hitze ist eine Funktion der jeweiligen Temperaturen, bei denen sie vorkommen. Wir können jede monotonische Funktion für unseren wählen; es ist eine Sache der Bequemlichkeit und Tagung, die wir wählen. Dann 1 feste Bezugstemperatur (d. h. dreifacher Punkt von Wasser) wählend, setzen wir die thermodynamische Temperaturskala ein.

Es soll bemerkt werden, dass solch eine Definition mit dieser der idealen Gasabstammung zusammenfällt; auch es ist diese Definition der thermodynamischen Temperatur, die uns ermöglicht, die Leistungsfähigkeit von Carnot in Bezug auf T und T zu vertreten, und folglich das abzuleiten, ist der (ganze) Zyklus von Carnot isentropic:

:

Das Ersetzen davon zurück in unsere erste Formel für die Leistungsfähigkeit gibt eine Beziehung in Bezug auf die Temperatur nach:

:

Bemerken Sie, dass für T=0 die Leistungsfähigkeit 100 % ist, und dass Leistungsfähigkeit größer wird als 100 % für T. Die rechte Seite der Gleichung 4 vom mittleren Teil und Umordnen Abstriche zu machen, gibt

:

wo das negative Zeichen aus dem System vertriebene Hitze anzeigt. Die Generalisation dieser Gleichung ist Lehrsatz von Clausius, der die Existenz einer Zustandsfunktion S andeutet (d. h., eine Funktion, die nur vom Staat des Systems abhängt, nicht darauf, wie es diesen Staat erreicht hat), definiert (bis zu einer zusätzlichen Konstante) durch

:

wo die Subschrift Wärmeübertragung in einem reversiblen Prozess anzeigt. Die Funktion S entspricht dem Wärmegewicht des Systems, erwähnt vorher, und die Änderung von S um jeden Zyklus ist Null (wie für jede Zustandsfunktion notwendig ist). Gleichung 5 kann umgeordnet werden, um eine alternative Definition für die Temperatur in Bezug auf das Wärmegewicht und die Hitze zu bekommen (um Logikschleife zu vermeiden, wir sollten zuerst Wärmegewicht durch die statistische Mechanik definieren):

:

Für ein System, in dem das Wärmegewicht S eine Funktion S (E) von seiner Energie E ist, wird die thermodynamische Temperatur T deshalb durch gegeben

:

so dass das Gegenstück der thermodynamischen Temperatur die Rate der Zunahme des Wärmegewichtes mit der Energie ist.

Geschichte

• Ca. 485 v. Chr.: Parmenides in seiner Abhandlung "Auf der Natur" hat den existente von primum frigidum, einer hypothetischen elementaren Substanz-Quelle des ganzen Abkühlens oder Kälte in der Welt verlangt.
• 1702-1703: Guillaume Amontons (1663-1705) hat zwei Papiere veröffentlicht, die verwendet werden können, um ihm als seiend der erste Forscher zu glauben, um die Existenz einer grundsätzlichen (thermodynamischen) Temperaturskala abzuleiten, die eine absolute Null zeigt. Er hat die Entdeckung gemacht, während er bestrebt gewesen ist, die Luftthermometer im Gebrauch zurzeit zu übertreffen. Seine J-Tube-Thermometer haben eine Quecksilbersäule umfasst, die durch eine feste Masse von innerhalb des Abfragungsteils des Thermometers verführter Luft unterstützt wurde. In thermodynamischen Begriffen haben sich seine Thermometer auf das Volumen / Temperaturbeziehung von Benzin unter dem unveränderlichen Druck verlassen. Seine Maße des Siedepunkts von Wasser und des Schmelzpunkts des Eises haben gezeigt, dass unabhängig von der Masse von Luft, die innerhalb seiner Thermometer oder des Gewichts von Quecksilber gefangen ist, die Luft unterstützte, war die Verminderung der Luftvolumenmenge am Eispunkt immer dasselbe Verhältnis. Diese Beobachtung hat ihn dazu gebracht, das zu postulieren, die genügend Verminderung der Temperatur würde die Luftvolumenmenge auf die Null reduzieren. Tatsächlich haben seine Berechnungen geplant, dass absolute Null zu 240 °C — nur 33.15 Grade knapp am wahren Wert von 273.15 °C gleichwertig war.
• 1742: Anders Celsius (1701-1744) hat "umgekehrt" Version der modernen Temperaturskala von Celsius geschaffen, wodurch Null den Siedepunkt von Wasser vertreten hat und 100 den Schmelzpunkt des Eises vertreten hat. In seinen Papierbeobachtungen von zwei beharrlichen Graden auf einem Thermometer hat er seine Experimente nachgezählt zeigend, dass der Schmelzpunkt des Eises durch den Druck effektiv ungekünstelt war. Er hat auch mit der bemerkenswerten Präzision bestimmt, wie sich der Siedepunkt von Wasser als eine Funktion des atmosphärischen Drucks geändert hat. Er hat vorgeschlagen, dass die Null auf seiner Temperaturskala (der Siedepunkt von Wasser) am barometrischen Mitteldruck am Mittelmeeresspiegel kalibriert würde.
• 1744: Zusammenfallend mit dem Tod von Anders Celsius, dem berühmten Botaniker Carolus Linnaeus (1707-1778) die Skala von effektiv umgekehrtem Celsius nach Empfang seines ersten Thermometers, das eine Skala zeigt, wo Null den Schmelzpunkt des Eises und des Siedepunkts von 100 vertretenem Wasser vertreten hat. Das einzeln angefertigte Linnaeus-Thermometer, für den Gebrauch in seinen Gewächshäusern, wurde von Daniel Ekström, Schwedens Hauptschöpfer von wissenschaftlichen Instrumenten zurzeit gemacht. Seit den nächsten 204 Jahren haben die wissenschaftlichen und thermometry Gemeinschaften weltweit diese Skala als die Celsiusskala gekennzeichnet. Temperaturen auf der Celsiusskala wurden häufig einfach als Grade berichtet oder, als größere Genauigkeit, Celsius-Grade gewünscht wurde. Das Symbol für Temperaturwerte auf dieser Skala war °C (in mehreren Formaten im Laufe der Jahre). Weil der Celsius-Begriff auch der Name der Französischen Sprache für eine Einheit des winkeligen Maßes (hundertst eines richtigen Winkels) war und eine ähnliche Konnotation auf anderen Sprachen hatte, wurde der Begriff "Gon", wenn sehr genau, gebraucht, eindeutige Sprache war durch internationale Standardkörper wie das Büro internationaler des poids et mesures (BIPM) erforderlich. Der 9. CGPM (Allgemeine Konferenz für Gewichte und Maßnahmen (Conférence générale des poids et mesures) und der CIPM (Internationales Komitee für Gewichte und Maßnahmen (Comité internationaler des poids et mesures) formell angenommener Grad Celsius (Symbol: °C) 1948.
• 1777: In seinem Buch Pyrometrie (Berlin: Haude & Spener, 1779) hat vier Monate vollendet, bevor sein Tod, Johann Heinrich Lambert (1728-1777), manchmal falsch gekennzeichnet als Joseph Lambert, eine Skala der absoluten Temperatur vorgeschlagen hat, die auf der Beziehung des Drucks/Temperatur eines festen Volumens von Benzin gestützt ist. Das ist von der Beziehung des Volumens/Temperatur von Benzin unter dem unveränderlichen Druck verschieden, den Guillaume Amontons 75 Jahre früher entdeckt hat. Lambert hat festgestellt, dass absolute Null der Punkt war, wo eine einfache lineare Extrapolation Nullgasdruck erreicht hat und 270 °C gleich war.
• Um 1787: Trotz der Arbeit von Guillaume Amontons 85 Jahre früher wird Jacques Alexandre César Charles (1746-1823) häufig das Entdecken zugeschrieben, aber das nicht Veröffentlichen, dass das Volumen eines Benzins unter dem unveränderlichen Druck zu seiner absoluten Temperatur proportional ist. Die Formel, die er geschaffen hat, war V/T = V/T.
• 1802: Joseph Louis Gay-Lussac (1778-1850) hat Arbeit veröffentlicht (die unveröffentlichten Laboratorium-Zeichen von Jacques Charles fünfzehn Jahre früher anerkennend), das Beschreiben, wie sich das Volumen von Benzin unter dem unveränderlichen Druck geradlinig mit seiner absoluten (thermodynamischen) Temperatur ändert. Dieses Verhalten wird das Gesetz von Charles genannt und ist eines der Gasgesetze. Sein sind die ersten bekannten Formeln, um die Nummer 273 für den Ausdehnungskoeffizienten von Benzin hinsichtlich des Schmelzpunkts des Eises zu verwenden (anzeigend, dass absolute Null zu 273 °C gleichwertig war).
• 1848: William Thomson, (1824-1907) auch bekannt als Herr Kelvin, hat in seiner Zeitung Auf einer Absoluten Thermometric-Skala des Bedürfnisses nach einer Skala geschrieben, wodurch unendliche Kälte (absolute Null) der ungültige Punkt der Skala war, und der den Celsiusgrad für seine Einheitszunahme verwendet hat. Wie Homosexueller-Lussac hat Thomson gerechnet, dass absolute Null zu 273 °C auf den Luftthermometern der Zeit gleichwertig war. Diese absolute Skala ist heute als der Kelvin thermodynamische Temperaturskala bekannt. Es ist beachtenswert, aus dem der Wert von Thomson von 273 wirklich 0.00366 abgeleitet wurde, der der akzeptierte Ausdehnungskoeffizient von Benzin pro Celsiusgrad hinsichtlich des Eispunkts war. Das Gegenteil von 0.00366 ausgedrückten zu fünf positiven Ziffern ist 273.22 °C, der bemerkenswert dem wahren Wert von 273.15 °C nah ist.
• 1859: William John Macquorn Rankine (1820-1872) hat eine thermodynamische Temperaturskala vorgeschlagen, die William Thomson ähnlich ist, aber der den Grad Fahrenheit für seine Einheitszunahme verwendet hat. Diese absolute Skala ist heute als der Rankine thermodynamische Temperaturskala bekannt.
• 1877-1884: Ludwig Boltzmann (1844-1906) geleistete Hauptbeiträge zur Thermodynamik durch ein Verstehen der Rolle, dass Partikel-Kinetik und schwarze Körperradiation gespielt haben. Sein Name wird jetzt mehreren der Formeln verwendet heute in der Thermodynamik beigefügt.
• Um die 1930er Jahre: Benzin thermometry Experimente, die sorgfältig zum Schmelzpunkt des Eises und Siedepunkt von Wasser kalibriert sind, hat gezeigt, dass absolute Null zu 273.15 °C gleichwertig war.
• 1948: Der Beschluss 3 des 9. CGPM (Conférence Générale des Poids et Mesures, auch bekannt als die Allgemeine Konferenz für Gewichte und Maßnahmen) hat den dreifachen Punkt von Wasser an genau 0.01 °C befestigt. In dieser Zeit hatte der dreifache Punkt noch keine formelle Definition für seinen gleichwertigen Kelvin-Wert, der die offen erklärte Entschlossenheit "zu einem späteren Zeitpunkt befestigt wird". Die Implikation ist dass, wenn der Wert der absoluten Null gemessen in den 1930er Jahren aufrichtig 273.15 °C war, dann war der dreifache Punkt von Wasser (0.01 °C) zu 273.16 K gleichwertig. Zusätzlich haben sowohl der CIPM (Comité internationaler des poids et mesures, auch bekannt als das Internationale Komitee für Gewichte als auch die Maßnahmen) und der CGPM formell den Celsiusnamen für den Celsiusgrad und die Celsiustemperaturskala angenommen.
• 1954: Der Beschluss 3 des 10. CGPM hat der Skala von Kelvin seine moderne Definition durch die Auswahl des dreifachen Punkts von Wasser als sein zweiter Definieren-Punkt gegeben und hat es eine Temperatur von genau 273.16 kelvin zugeteilt (was wirklich 273.16 Grade Kelvin zurzeit geschrieben wurde). Das, in der Kombination mit dem Beschluss 3 des 9. CGPM, hatte die Wirkung, absolute Null zu definieren, als, genau Nullkelvin und 273.15 °C zu sein.
• 1967/1968: Der Beschluss 3 des 13. CGPM hat die Einheitszunahme der thermodynamischen Temperatur kelvin, Symbol K umbenannt, Grad absolut, Symbol °K ersetzend. Weiter, es nützlich fühlend, um den Umfang der Einheitszunahme ausführlicher zu definieren, hat der 13. CGPM auch im Beschluss 4 entschieden, dass "Der kelvin, Einheit der thermodynamischen Temperatur, der Bruchteil 1/273.16 der thermodynamischen Temperatur des dreifachen Punkts von Wasser ist".
• 2005: Der CIPM (Comité International des Poids et Mesures, auch bekannt als das Internationale Komitee für Gewichte und Maßnahmen) hat versichert, dass zu den Zwecken, die Temperatur des dreifachen Punkts von Wasser, der Definition des Kelvins zu skizzieren, sich thermodynamische Temperaturskala auf Wasser beziehen würde, das eine isotopic Zusammensetzung definiert, weil, der nominellen Spezifizierung des Wiener Standards genau gleich seiend, Ozeanwasser Bedeuten.

Siehe auch

• Absoluter heißer
• Absolute Null
• Adiabatischer Prozess
• Schwarzer Körper
• Das Kochen
• Boltzmann unveränderlicher
• Brownsche Bewegung
• Carnot heizen Motor
• Chemisches Band
• Kondensation
• Konvektion
• Grade der Freiheit
• Elektron von Delocalized
• Verbreitung
• Elastische Kollision
• Elektron
• Energie
• Energieumwandlungsleistungsfähigkeit

Enthalpy

• Wärmegewicht
• Lehrsatz von Equipartition
• Eindampfung
• Fahrenheit
• Das erste Gesetz der Thermodynamik
• Das Einfrieren
• Gasgesetze
• Hitze
• Hitzeleitung
• Heizen Sie Motor
• Innere Energie
• SEINE 90
• Ideales Gasgesetz
• Joule
• Kelvin
• Kinetische Energie
• Latente Hitze
• Gesetze der Thermodynamik
• Vertrieb von Maxwell-Boltzmann
• Das Schmelzen
• Maulwurf
• Molekül
• Größenordnungen (Temperatur)
• Phase-Übergang
• Phonon
• Das Gesetz von Planck der Radiation des schwarzen Körpers
• Potenzielle Energie
• Quant-Mechanik:
• Einführung in die Quant-Mechanik
• Quant-Mechanik (Hauptartikel)
• Rankine erklettern
• Spezifische Hitzekapazität
• Standard enthalpy Änderung der Fusion
• Standard enthalpy Änderung der Eindampfung
• Gesetz von Stefan-Boltzmann
• Sublimierung
• Temperatur
• Temperaturumwandlungsformeln
• Thermalleitvermögen
• Thermalradiation
• Thermodynamische Gleichungen
• Thermodynamisches Gleichgewicht
• Thermodynamik
• Zeitachse der Hitzemotortechnologie
• Zeitachse der Temperatur und Druck-Maß-Technologie
• Dreifacher Punkt
• Universaler unveränderlicher Gas-
• Vienna Standard Mean Ocean Water (VSMOW)
• Das Versetzungsgesetz von Wien
• Arbeit (Mechanischer)
• Arbeit (Thermodynamik)
• Nullpunktsenergie

Referenzen

: In den folgenden Zeichen, wo auch immer numerische Gleichheiten in der kurzen Form, solcher als gezeigt werden, zeigen die zwei Ziffern zwischen den Parenthesen die Unklarheit an 1-σ (1 Standardabweichung, 68-%-Vertrauensniveau) in zwei kleinste positive Ziffern des significand an.

Außenverbindungen

• Kinetische Molekulare Theorie von Benzin. Eine Erklärung (mit interaktiven Zeichentrickfilmen) der kinetischen Bewegung von Molekülen, und wie es Sache betrifft. Durch David N. Blauch, Abteilung der Chemie, Universität von Davidson.
• Nullpunkt-Energie und Nullpunkt-Feld. Eine Website mit eingehenden Erklärungen einer Vielfalt von Quant-Effekten. Durch Bernard Haisch, des Calphysics-Instituts.