首页 >
绝对温标
✍ dations ◷ 2025-04-03 11:43:07 #绝对温标
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
- 合成药物列表合成药物列表
- 詹姆斯·普雷斯科特·焦耳詹姆斯·普雷斯科特·焦耳,FPS,ForMemRS,HonFRS(英语:James Prescott Joule,1818年12月24日-1889年10月12日),英国物理学家。在研究热的本质时,发现了热和功之间的转换关系,并由此得到
- 许莱登马蒂亚斯·雅各布·施莱登(Matthias Jakob Schleiden,1804年4月5日-1881年6月23日)是一位德国植物学家,细胞学说的建立者之一。他出生于德国汉堡,大学时原本研读法律,但后来转向其
- 企业号企业号航天飞机(Space Shuttle Enterprise,NASA内部编号OV-101),又译为进取号,是NASA打造的第一架航天飞机。“企业号航天飞机”实际上只是一个的航天的测试平台,没有引擎等相关部
- 钱百敦钱百敦(英语:Britton Chance,1913年7月24日-2010年11月16日),本名布立顿·强斯,美国科学家,宾夕法尼亚大学医学院物理化学与辐射物理学荣休教授,埃尔德里奇·里夫斯·约翰逊(Eldridge
- 帝政风格帝政风格(英语:Empire style),又译帝国风格,是拿破仑帝国的官方艺术风格。帝政风格非常强调帝权象征。于1804年登上皇帝宝座的拿破仑一心想效仿古罗马帝国的模式建立起统一的欧洲
- 唐人唐人为华人的称呼之一,常被用来称呼汉族。“唐人”一词源自唐朝,原指唐帝国的属民。明朝之后,得知国外有称中国为唐人的异称,于是出现海外移民称唐人的现象“华人”取代了“唐人
- 机翼机翼是为固定翼航空器(包括飞机和滑翔机)提供升力的主要部件,模仿鸟类的翅膀,维持其在空中的稳定飞行以及提供必要的操纵力。机翼上通常安装有固定翼航空器的主操纵面-副翼,以及辅
- rhabdomyolysis横纹肌溶解症(英语:Rhabdomyolysis)是人体肌肉细胞坏死所造成的疾病。一些肌肉细胞崩坏后释放的产物(如肌红蛋白)会进入血液并对肾脏造成伤害,导致肾衰竭。横纹肌溶解症的症状包括
- 国务委员政治主题国务委员,简称国委,是中华人民共和国国务院及其常务会议内地位仅次于副总理的组成人员,与副总理同为国家级副职公务员、党和国家领导人。1982年5月4日,第五届全国人民代