la natura

Temperatura zero absoluta: el punt de finalització del moviment de les molècules

Temperatura zero absoluta: el punt de finalització del moviment de les molècules
Temperatura zero absoluta: el punt de finalització del moviment de les molècules

Vídeo: Temperature 2024, Juliol

Vídeo: Temperature 2024, Juliol
Anonim

El terme "temperatura" va aparèixer en un moment en què els físics pensaven que els cossos càlids consisteixen en una substància més específica - calorífica - que els mateixos cossos, però freda. I la temperatura s’interpretava com un valor corresponent a la quantitat de calòrics que hi ha al cos. Des de llavors, la temperatura de qualsevol cos es mesura en graus. Però, en realitat, és una mesura de l’energia cinètica de les molècules en moviment i, a partir d’això, s’hauria de mesurar en Joules, d’acord amb el Sistema d’unitats de C.

Image

El concepte de "temperatura zero absoluta" prové de la segona llei de la termodinàmica. Segons ell, el procés de transferència de calor d’un cos fred a un calent és impossible. Aquest concepte va ser introduït pel físic anglès W. Thomson. Va ser guardonat amb el noble títol "Lord" i el títol "Baron Kelvin" pels seus èxits en física per la reina d'Anglaterra. El 1848, W. Thomson (Kelvin) va proposar l'ús d'una escala de temperatura en què es prengués com a punt de partida el zero absolut de la temperatura corresponent al fred extrem i es prenia el grau de centígrad com a preu de divisió. La unitat de Kelvin és 1/27316 la fracció de la temperatura del triple punt de l’aigua (uns 0 ºC), és a dir. temperatura a la qual l’aigua pura es troba immediatament en tres formes: gel, aigua líquida i vapor. La temperatura zero absoluta és la temperatura baixa més baixa possible a la qual s’atura el moviment de molècules i ja no és possible extreure energia tèrmica d’una substància. Des de llavors, l'escala de temperatura absoluta va començar a anomenar-se el seu nom.

La temperatura es mesura a diferents escales.

Image

L’escala de temperatura més utilitzada s’anomena “escala Celsius”. Es basa en dos punts: a la temperatura de la fase de transició de l’aigua del líquid al vapor i l’aigua al gel. A. Celsius el 1742 va proposar dividir la distància entre els punts de referència en 100 buits i prendre el punt d’ebullició de l’aigua com a zero, mentre que el punt de congelació era de 100 graus. Però el suec K. Linnaeus va proposar fer el contrari. Des de llavors, l’aigua es congela a zero graus A. centígrads. Tot i que precisament a Celsius hauria de bullir. Un zero centígrad absolut correspon a menys de 273, 16 graus centígrads.

Hi ha diverses escales de temperatura: Fahrenheit, Reaumur, Rankin, Newton, Römer. Tenen diferents punts de referència i el preu de la divisió. Per exemple, l'escala Reaumur també es basa en punts de referència per bullir i congelar l'aigua, però té 80 divisions. L’escala Fahrenheit, apareguda el 1724, s’utilitza a la vida quotidiana només en alguns països del món, inclosos els EUA; punts de referència: un és la temperatura d’una barreja de gel d’aigua –amoníac i l’altra– el cos humà. L’escala es divideix en cent divisions. Cero Celsius correspon a 32 graus Fahrenheit. La conversió de graus a Fahrenheit es pot fer segons la fórmula: F = 1, 8 C + 32. Traducció inversa: C = (F - 32) / 1, 8, on: F - graus Fahrenheit, C - graus Celsius. Si esteu massa mandrosos per pensar, aneu al servei en línia per a la transferència de Celsius a Fahrenheit. Al quadre, escriviu el nombre de graus centígrads, feu clic a "Calcula", seleccioneu "Fahrenheit" i feu clic a "Inici". El resultat apareixerà immediatament.

Image

L’escala Rankin rep el nom del físic anglès (o més aviat escocès) William J. Rankin, antic contemporani de Kelvin i un dels creadors de la termodinàmica tècnica. Hi ha tres punts importants en la seva escala: el començament és zero absolut, els punts de congelació de l'aigua són 491, 67 graus Rankin i l'aigua bullent és de 671, 67 graus. El nombre de divisions entre la congelació d’aigua i la seva ebullició tant a Rankin com a Fahrenheit és de 180.

La majoria d’aquestes escales són utilitzades exclusivament per físics. I el 40% dels estudiants de secundària americans enquestats avui diuen que no saben quina és la temperatura zero absoluta.