开尔文温标

✍ dations ◷ 2025-06-07 18:55:58 #开尔文温标
热力学温标,又称开尔文温标、绝对温标,简称开氏温标,凯氏温标,是一种标定、量化温度的方法。它对应的物理量是热力学温度,或称开氏度,符号为K,为国际单位制中的基本物理量之一;对应的单位是开尔文,符号为K。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。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-273.15°C。热力学温标可以通过下列过程引入:假设一个卡诺热机在高温热源(温度 Θ 1 {displaystyle Theta _{1}} )和低温热源(温度 Θ 2 {displaystyle Theta _{2}} )之间工作,并且在高温热源吸收热量 Q 1 {displaystyle Q_{1}} ,向低温热源放出热量 Q 2 {displaystyle Q_{2}} ,其间向外界作功 W {displaystyle W} 。那么,可逆热机的效率 η {displaystyle eta } 可以表示为:卡诺定理指出,可逆循环的效率只与高温热源和低温热源的温度有关,而与工作物质(工质)或工作路径等其它因素无关。也就是说, η 12 {displaystyle eta _{12}} 仅仅是温度 Θ 1 {displaystyle Theta _{1}} 和 Θ 2 {displaystyle Theta _{2}} 的函数。为了方便下面的推导,不妨设:另外,对于任意三个温度 Θ 1 {displaystyle Theta _{1}} 、 Θ 2 {displaystyle Theta _{2}} 、 Θ 3 {displaystyle Theta _{3}} 的热源,考虑 1 → 3 → 2 {displaystyle 1rightarrow 3rightarrow 2} 和 1 → 2 {displaystyle 1rightarrow 2} 两个可逆过程。不妨设两个过程中,热机都从1号热源吸收了相同的热量 Q 1 {displaystyle Q_{1}} 。另外,把两个过程中,热机最终释放给2号热源的热量分别记为 Q 2 {displaystyle Q_{2}} 和 Q 2 ′ {displaystyle Q'_{2}} ,把 1 → 3 {displaystyle 1rightarrow 3} 过程中,热机释放给3号热源的热量记为 Q 3 i n {displaystyle Q_{3in}} ,把 3 → 2 {displaystyle 3rightarrow 2} 过程中,热机吸收自3号热源的热量记为 Q 3 o u t {displaystyle Q_{3out}} 。为了保证两个过程的可逆性,否则都将意味着热机运作过程中,有热量散失或有新的能量进入系统,这都违反了卡诺定理。由此,容易证明:(其中 ψ ( Θ ) {displaystyle psi (Theta )} 为形式可选择的普适函数)可以观察到, ψ ( Θ ) = Θ {displaystyle psi (Theta )=Theta } 是可取的一种形式。即, f ( Θ 1 , Θ 2 ) = Θ 2 Θ 1 {displaystyle f(Theta _{1},Theta _{2})={frac {Theta _{2}}{Theta _{1}}}} 。由于定义式只给出了两个温度的比值,仍需要一个标准点。1954年国际计量大会决定,取水的三相点(273.15K)作为标准点,作为热力学温标的定义。通过推导过程,可以注意到:由于卡诺定理中,热量交换做功是与测温物质无关,所以通过上述方法取定的温标 Θ {displaystyle Theta } (热力学温标)也与测温物质无关。

相关

  • 胰脂肪酶胰脂肪酶(Pancrelipases),特别是它的缓释剂型(例如: Creon, Pancreaze, Pertzye, Ultresa, Zenpep) 是猪源性胰淀粉酶的商用混合物(作用于淀粉水解酶),胰脂肪酶和胰凝乳蛋白
  • L01-L02ATC代码L(抗肿瘤药及免疫制剂)是解剖学治疗学及化学分类系统的一个分类,这是由世界卫生组织药物统计方法整合中心(The WHO Collaborating Centre for Drug Statistics Methodolo
  • 西欧西欧是指欧洲西半部,面积约500万平方公里,占欧洲的一半左右。习惯上,本区又可以分为北欧、西欧、南欧三部分。本区位于欧亚大陆西部、大西洋东岸,大部分位于北纬35°~60°属北温
  • 人力资本人力资本(英语:Human capital),指人的知识、经验、制度与习惯等。人力资本分成个人与社会两个方面,具备这些资本的劳工,拥有更高的生产能力,可以将这些资本转换成经济价值。人力资
  • 皇家内科医学院伦敦皇家内科医师学会 (Royal College of Physicians of London) 是一所位于伦敦的内科医师学会。1518年由亨利八世成立,初时称为内科医师学会,至1674年冠“皇家”称号。成立
  • 前药前体药物(英语:prodrug),也称前药、药物前体、前驱药物等,是指经过生物体内转化后才具有药理作用的化合物。前体药物本身没有生物活性或活性很低,经过体内代谢后变为有活性的物质,
  • 反犹太主义反犹太主义是一种意识型态,对于对仇恨犹太人或犹太教的思想与行为的总称。反犹太主义在世界上由来已久,在各个不同历史时期有不同的动机和表现形式。反犹太主义在世界各地有犹
  • 凡尔登条约《凡尔登条约》是843年8月,法兰克王国皇帝路易一世(虔诚者)的3个儿子在凡尔登(位于今法国东北部)签订的分割法兰克帝国的条约,该条约结束了持续三年的卡洛林内战。840年路易一世死
  • 相互理解性相互理解性(mutual intelligibility)指语言学上的互通程度(亦称互懂程度),为某种语言的使用者在从未接触另一种语言(包括听或学习)的情况下,能通过听力或(及)阅读理解另一种语言的程度
  • 布尔乔治·布尔(英语:George Boole,1815年11月2日-1864年12月8日,英语发音 ),英格兰数学家和哲学家,数理逻辑学先驱。乔治·布尔生于英格兰的林肯郡。在备课的时候,布尔不满意当时的数学