Τι είναι η απόλυτη θερμοκρασία;

Η απόλυτη θερμοκρασία είναι η θερμοκρασία που μετράται χρησιμοποιώντας μια κλίμακα που αρχίζει στο μηδέν, με το μηδέν να είναι το πιο κρύο θεωρητικά εφικτό θερμοκρασία στη φύση.Υπάρχουν δύο κοινές κλίμακες απόλυτης θερμοκρασίας που προέρχονται από την κλίμακα Fahrenheit και την κλίμακα Κελσίου ή Centigrade.Η πρώτη είναι η κλίμακα Rankine, και η τελευταία είναι η κλίμακα Kelvin.Παρόλο που εξακολουθούν να χρησιμοποιούνται για συνηθισμένους σκοπούς, τόσο οι κλίμακες του Κελσίου όσο και του Φαρενάιτ, με την τιμή χαμηλότερης βαθμίδας κάτω από το μηδέν, είναι λιγότερο επιθυμητές για υπολογιστικούς επιστημονικούς σκοπούς.Οι μηδενικοί βαθμοί Rankine είναι πανομοιότυπα με τους μηδενικούς βαθμούς Κελσίου.Δεδομένου ότι οι θερμοκρασίες ποικίλλουν ανάλογα με την εποχή και την κατάσταση, αναπτύχθηκε μια κλίμακα με ενδιάμεσες διαβαθμίσεις για να καταστεί δυνατή η συγκρίσεις.Απαιτούνται δύο σταθερά σημεία για τη δημιουργία χρήσιμης κλίμακας mdash;ένα παγκόσμιο, αμετάβλητο πρότυπο.Η λογική επιλογή πάνω στην οποία βασίζεστε οι τυπικές κλίμακες θερμοκρασίας ήταν το νερό, αφού είναι άφθονη, προσβάσιμη, μεταβάλλει την κατάσταση σε ορισμένες θερμοκρασίες και μπορεί να καθαριστεί εύκολα.Όπως αναφέρθηκε παραπάνω, ωστόσο, η θερμοκρασία σχετίζεται με τη θερμότητα και η θερμότητα σχετίζεται σε ένα πιο βασικό επίπεδο με την ατομική και μοριακή κίνηση.Ένα ηλεκτρόνιο από χαμηλότερη έως υψηλότερη τροχιακή κατάσταση.Γενικά, ωστόσο, η ενέργεια απορροφάται και αυξάνει την κίνηση ολόκληρου του ατόμου ή του μορίου.Αυτή η ενέργεια mdash;η ενέργεια που οδηγεί σε κινησία, ή κίνηση mdash;είναι κινητική ενέργεια.Υπάρχει μια εξίσωση που συνδέει την κινητική ενέργεια για τη θερμότητα: E ' 3/2 kt, όπου e είναι η μέση κινητική ενέργεια ενός συστήματος, k είναι η σταθερά Boltzmann και το T είναι η απόλυτη θερμοκρασία σε βαθμούς Kelvin.Σημειώστε ότι σε αυτόν τον υπολογισμό, αν η απόλυτη θερμοκρασία είναι μηδενική, η εξίσωση δείχνει ότι δεν υπάρχει κινητική ενέργεια ή κίνηση.Η εξίσωση φυσικής παραπάνω υποδεικνύει.Η εναπομένουσα κίνηση προβλέπεται από την κβαντική μηχανική και σχετίζεται με έναν συγκεκριμένο τύπο ενέργειας που ονομάζεται ενέργεια δόνησης μηδενικού σημείου.Ποσοτικά, αυτή η ενέργεια μπορεί να υπολογιστεί μαθηματικά από την εξίσωση για έναν κβαντικό αρμονικό ταλαντωτή και με γνώση της αρχής της αβεβαιότητας του Heisenberg.Αυτή η αρχή της φυσικής υπαγορεύει ότι δεν είναι δυνατόν να γνωρίζουμε τόσο τη θέση όσο και τη δυναμική των πολύ μικροσκοπικών σωματιδίων, επομένως αν η θέση είναι γνωστή, το σωματίδιο πρέπει να διατηρεί ένα μικροσκοπικό δονητικό συστατικό.