凯氏温标

✍ dations ◷ 2025-06-28 04:13:02 #凯氏温标
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

  • 牙痛牙痛(toothache、dental pain)是牙科的常见症状之一,无论是牙齿或牙齿周围的疾病都可能导致疼痛,如常见的龋齿、牙痈、牙宣、牙齿交痈、骨槽风等病,都会有不同程度的牙痛。所以,它
  • 世界卫生组织基本药物清单世界卫生组织基本药物标准清单(法语:Listes modèles OMS des médicaments essentiels;英语:WHO Model List of Essential Medicines;简称EML)是世界卫生组织(WHO或称世卫组织)的出
  • 领鞭毛虫门领鞭毛虫纲(学名:Choanoflagellate)是一种原生生物,是单细胞或群体。拥有一根鞭毛,形态类似于淡水海绵的群体,表面的酪氨酸激酶受体也类似于海绵,被认为是动物的姐妹群。领鞭毛虫的
  • 联合国日内瓦办事处联合国日内瓦办事处(英语:United Nations Office at Geneva,缩写为UNOG)是联合国秘书处驻瑞士日内瓦的一个办事处,是规模仅次于美国纽约联合国总部的联合国机构,又称为联合国欧洲
  • 荷尔蒙激素(英语:hormone)也音译作荷尔蒙或贺尔蒙,在希腊文原意为“兴奋活动”。激素是指体内的某一细胞、腺体或者器官所产生的可以影响机体内其他细胞活动的化学物质。仅需很小剂量
  • 碳沙文主义碳沙文主义(英语:Carbon chauvinism)是一个新词,其意涵为质疑目前基于碳的化学与热力学性质,认为外星生命皆由以碳为骨架的有机物构成的假说之真实性。“碳沙文主义”这个专有名
  • Sbsub2/subOsub5/sub五氧化二锑(Sb2O5)是一种锑和氧形成的无机化合物。它通常以水合物Sb2O5·nH2O形式存在,没有确切证据表明制得了无水五氧化二锑。该化合物中锑的氧化态是+5。五氧化二锑的结构与
  • 方 成方成(1938年-),江苏江阴人,中国天文学家,南京大学教授,中国科学院院士。1959年本科毕业于南京大学,现任南京大学天文学系教授、日本国立天文台、法国巴黎天文台客座教授。曾任南京大
  • 阿尔伯塔大学© 阿尔伯塔大学校徽阿尔伯塔大学(英语:University of Alberta),始建于1908年,位于加拿大阿尔伯塔省省会埃德蒙顿市中心,北萨斯喀彻温河南岸,是加拿大的一所综合研究性大学。阿尔伯
  • 美国精神病学协会1000 Wilson Boulevard, Suite 1825 美国美国精神医学学会(American Psychiatric Association)是美国精神科医生的专业组织,在行内具有全球性的影响力。现有约38000名会员,大部