热力学温度








热力学温度是温度的绝对测量量,是热力学的主要参数之一。


热力学温度由热力学第二定律定义,理论最低温度为零点。在称为绝对零度该点上,物质的粒子构成具有最小运动。在量子力学的描述中,绝对零度下的物质处于其基态,该状态下其能量最低。热力学温度因此也常被称为绝对温度


国际单位制指定热力学温标为热力学温度的计量标度,并选择水的三相点273.16K作为基点。历史上一直在使用其他标准。使用华氏度作为单位间隔的朗肯温标,在美国的某些工程领域仍然用作英制工程单位的一部分。ITS-90给出了一个以非常高的精确度估计热力学温度的实用方法。
大体上,体静止时的温度是一种计量物质的粒子构成如分子,原子,亚原子粒子的平动、振动和转动的能量的方法。所有的这些运动的动能和粒子的势能,有时还包括某些其他类型的等效粒子能量构成物体的总内能。在物体不受外力或外力对其不做功的条件下,内能可以被不严格地称作热能。内能可以以多种方式存储于一种物质内,每种构成一个“自由度”。每个自由度有相同的能量平均值kBT/2{displaystyle k_{B}T/2}kB{displaystyle k_{B}}为玻尔兹曼常数),除非其处于量子体系。内部自由度(转动,振动等)适用于室温下的量子体系,平动自由度适用于经典体系,除了在极低的温度(开尔文的分数)下。大多数情况下,热力学温度由粒子的平均平动动能确定。



註解



In the following notes, wherever numeric equalities are shown in concise form, such as 1.85487(14)×1043, the two digits between the parentheses denotes the uncertainty at 1-σ (1 standard deviation, 68% confidence level) in the two least significant digits of the significand.




外部連結




  • Kinetic Molecular Theory of Gases. An explanation (with interactive animations) of the kinetic motion of molecules and how it affects matter. By David N. Blauch, Department of Chemistry, Davidson College.


  • Zero Point Energy and Zero Point Field. A Web site with in-depth explanations of a variety of quantum effects. By Bernard Haisch, of Calphysics Institute.




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