Mutlak sıfır sıcaklık - moleküllerin hareketinin durma noktası

2024 Yazar: Henry Conors | [email protected]. Son düzenleme: 2024-02-12 14:07

"Sıcaklık" terimi, fizikçilerin sıcak cisimlerin aynı cisimlerden daha fazla miktarda belirli bir maddeden - kalorik - oluştuğunu düşündükleri bir zamanda ortaya çıktı, ancak soğuk. Ve sıcaklık, vücuttaki kalori miktarına karşılık gelen bir değer olarak yorumlandı. O zamandan beri, herhangi bir cismin sıcaklığı derece olarak ölçülür. Ama aslında bu, hareket eden moleküllerin kinetik enerjisinin bir ölçüsüdür ve buna dayanarak, C birim sistemine göre Joule cinsinden ölçülmelidir.

"Mutlak sıfır sıcaklık" kavramı, termodinamiğin ikinci yasasından gelir. Buna göre, soğuk bir cisimden sıcak bir cisme ısı aktarma işlemi imkansızdır. Bu kavram İngiliz fizikçi W. Thomson tarafından tanıtıldı. Fizikteki başarıları için İngiltere Kraliçesi ona asil "Lord" unvanını ve "Baron Kelvin" unvanını verdi. 1848'de W. Thomson (Kelvin), aşırı soğuğa karşılık gelen mutlak sıfır sıcaklığını başlangıç noktası olarak aldığı ve bölüm fiyatı olarak Celsius derecesini aldığı bir sıcaklık ölçeği kullanmayı önerdi. Kelvin birimi, suyun üçlü noktasının sıcaklığının (yaklaşık 0 derece C) 1/27316'dır, yani. saf suyun hemen bulunduğu sıcaklıkÜç biçimde gelir: buz, sıvı su ve buhar. Mutlak sıfır sıcaklık, moleküllerin hareketinin durduğu mümkün olan en düşük olası düşük sıcaklıktır ve artık maddeden termal enerji elde etmek mümkün değildir. O zamandan beri mutlak sıcaklık ölçeğine onun adı verildi.

Sıcaklık farklı ölçeklerde ölçülür

En yaygın olarak kullanılan sıcaklık ölçeğine Celsius ölçeği denir. İki nokta üzerine kuruludur: suyun sıvıdan buhara ve sudan buza geçiş fazının sıcaklığı üzerine. 1742'de A. Celsius, referans noktaları arasındaki mesafeyi 100 aralığa bölmeyi ve donma noktası 100 derece iken suyun kaynama noktasını sıfır olarak almayı önerdi. Ancak İsveçli K. Linnaeus tam tersini yapmayı önerdi. O zamandan beri su sıfır derece A. Celsius'ta donar. Her ne kadar tam olarak Celsius'ta kaynatılmalıdır. Celsius'ta mutlak sıfır eksi 273.16 santigrat derecedir.

Birkaç sıcaklık ölçeği daha var: Fahrenheit, Réaumur, Rankine, Newton, Roemer. Farklı referans noktalarına ve ölçek aralıklarına sahiptirler. Örneğin, Reaumur ölçeği de suyun kaynama ve donma ölçütleri üzerine kurulmuştur, ancak 80 bölümü vardır. 1724 yılında ortaya çıkan Fahrenheit ölçeği, ABD dahil dünyanın sadece bazı ülkelerinde günlük hayatta kullanılmaktadır; referans noktaları: biri su buzu - amonyak karışımının sıcaklığı, diğeri ise insan vücudunun sıcaklığıdır. Ölçek yüz bölüme ayrılmıştır. Sıfır Santigrat 32 derece Fahrenheit'e karşılık gelir. Derecelerin Fahrenheit'e dönüştürülmesi şu formül kullanılarak yapılabilir: F \u003d 1.8 C + 32. Ters çeviri: C \u003d (F -32)/1, 8, burada: F - Fahrenheit derece, C - Santigrat derece. Sayamayacak kadar tembelseniz, çevrimiçi Celsius'tan Fahrenheit'e dönüştürme hizmetine gidin. Kutuya Celsius derecesini yazın, "Hesapla"ya tıklayın, "Fahrenhayt"ı seçin ve "Başlat"a tıklayın. Sonuç hemen görünecektir.

Rankin ölçeği, Kelvin'in eski bir çağdaşı ve teknik termodinamiğin yaratıcılarından biri olan İngiliz (daha doğrusu İskoç) fizikçi William J. Rankin'in adını almıştır. Ölçeğinde üç önemli nokta vardır: başlangıç mutlak sıfır, suyun donma noktası 491.67 derece Rankine ve suyun kaynama noktası 671.67 derecedir. Hem Rankine hem de Fahrenheit cinsinden suyun donması ile kaynaması arasındaki bölme sayısı 180'dir.

Bu ölçeklerin çoğu yalnızca fizikçiler tarafından kullanılır. Ve bu günlerde ankete katılan Amerikalı lise öğrencilerinin %40'ı mutlak sıfır sıcaklığının ne olduğunu bilmediklerini söyledi.