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气温
✍ dations ◷ 2025-08-08 06:44:48 #气温
温度是表示物体冷热程度的物理量,微观上来讲是物体分子热运动的剧烈程度。温度只能通过物体随温度变化的某些特性来间接测量,而用来量度物体温度数值的标尺叫温标。它规定了温度的读数起点(零点)和测量温度的基本单位。温度理论上的高极点是“普朗克温度”,而理论上的低极点则是“绝对零度”。“普朗克温度”和“绝对零度”都是无法通过有限步骤达到的。目前国际上用得较多的温标有摄氏温标(°C)、华氏温标(°F) 、热力学温标(K)和国际实用温标。温度是物体内分子间平均动能的一种表现形式。值得注意的是,少数几个分子甚至是一个分子构成的系统,由于缺乏统计的数量要求,是没有温度的意义的。温度出现在各种自然科学的领域中,包括物理、地质学、化学、大气科学及生物学等。像在物理中,二物体的热平衡是由其温度而决定,温度也会造成固体的热涨冷缩,温度也是热力学的重要参数之一。在地质学中,岩浆冷却后形成的火成岩是岩石的三种来源之一,在化学中,温度会影响反应速率及化学平衡。大气层中气体的温度是气温(atmospheric temperature),是气象学常用名词。它直接受日射所影响:日射越多,气温越高。温度也会影响生物体内许多的反应,恒温动物会调节自身体温,若体温升高即为发热,是一种医学症状。生物体也会感觉温度的冷热,但感受到的温度受风寒效应影响,因此也会和周围风速有关。使用当代科学温度计和温度标记法进行温度计量可以追溯到18世纪早期,加布里埃尔·华伦海特使用了奥勒·罗默发明的温度计(转换成了水银)和标记方式。华氏温标仍然在美国日常生活中使用。使用温度计标定的温度可以通过温度换算转换为多种温度计量法。在当今世界大多数国家(除了伯利兹、缅甸、利比里亚和美国外),摄氏温标是最为广泛的计量法。大多数科学家使用摄氏温标,并在热力学温度上使用摄氏温标演化出来的热力学温标,其起始点0K = −273.15°C(绝对零点)。在美国,工程领域、高科技行业以及美国联邦规格(民用和军用)上也会使用热力学温标和摄氏温标。在美国的其他一些工程领域,针对诸如燃烧等热力学相关标准时也会使用兰金温标(对华氏温标的调整)。在国际单位制中,温度的最基本单位是开尔文,其符号为K。在日常使用中,一般为了方便起见都会将其转换为摄氏温标,其中0°C接近水的冰点,100°C则为水在海拔0M的沸点。由于液态的水滴会出现在低于零度的云层中,因此0°C更好的定义是冰的融化点。在这种温标下,1摄氏度和1K温度变化是一样的。根据国际协议,热力学温标和摄氏温标都通过两个固定点定义:维也纳标准平均海水(英语:Vienna Standard Mean Ocean Water)的绝对零度和三相点。绝对零度被定义为0K及−273.15°C。在该温度下,所有经典分子运动都会停止,处于经典模型下的完全静止状态。在量子结构下,在绝对零度下仍然有运动和能量,被称为零点能量。物质处于其基态,不包含热能。水的三相点则被定义为273.16K和0.01°C。而美国广泛使用的华氏温标中,水的冰点为32 °F,沸点为212 °F。另有一恶搞单位张氏温标,源自于中国军事专家张召忠谈马航MH370失联事件时提及零下700度,张氏温标作为民众维护或讥讽其说法而创造。
张氏温标°Z定义为热力学温标取对数再乘以100,也就是=100×log10(),用来描述接近绝对零度的温度。实际上,一般直接使用热力学温标的科学记号来表示,而不另造新单位。下面的表格展示了各温标如何转换为摄氏温标。温度对音速、空气密度、声阻抗有显著影响。由于温度会对体积、密度、声速、阻抗等物理量产生影响,因此可以通过测量这些物理量数值的变化来测量温度。目前温度测量的方法有数十种,按照测量原理可以分为以下几类:
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