Τι είναι μια απόλυτη κλίμακα;

Η θερμοκρασία είναι μια μέτρηση της ενέργειας, με υψηλότερες θερμοκρασίες που υποδηλώνουν μεγαλύτερη κίνηση μορίων ή κινητική ενέργεια.Οι συνήθεις κλίμακες περιλαμβάνουν τις κλίμακες Fahrenheit και Celsius, με το καθένα να έχει γνωστό αριθμό βαθμών ή αυξήσεις μεταξύ των σημείων κατάψυξης και βρασμού του νερού.Μια απόλυτη κλίμακα δεν χρησιμοποιεί το ίδιο σημείο αναφοράς, αλλά βασίζεται στο μηδέν ως θεωρητική τιμή όπου τα μόρια δεν έχουν κινητική ενέργεια.Μερικοί επιστήμονες πιστεύουν ότι το απόλυτο μηδέν δεν μπορεί ποτέ να επιτευχθεί, επειδή ως υπολογιζόμενη αξία δεν υπάρχει τρόπος να το μετρήσετε.

Ο βρετανός φυσικός William Thomson ή ο Λόρδος Kelvin δημιούργησε μια απόλυτη κλίμακα στη δεκαετία του 1840.Στην κλίμακα του Κελσίου, το νερό παγώνει σε θερμοκρασία 0 deg, C και βράζει στα 100 deg · c.Ο Kelvin υπολόγισε ότι το απόλυτο όριο χαμηλής θερμοκρασίας είναι περίπου -273 deg; C, καλώντας αυτό το μηδενικό σημείο της κλίμακας του.Η κλίμακα του χρησιμοποίησε τις ίδιες αυξήσεις θερμοκρασίας με την κλίμακα του Κελσίου και ονομάστηκε η κλίμακα Kelvin μετά από αυτόν.

Ο William Rankine πρότεινε μια απόλυτη κλίμακα στη δεκαετία του 1850 με βάση το Fahrenheit και όχι το σύστημα Κελσίου.Σε αυτή την κλίμακα, το νερό παγώνει σε θερμοκρασία 32 deg και βράζει στα 212 deg.Βασίστηκε στην κλίμακα του στο ίδιο θεωρητικό μηδενικό σημείο με τον Kelvin, το οποίο είναι περίπου -459 deg, και αυτό είναι γνωστό ως κλίμακα Rankine.Καθώς η ενέργεια σε ένα αέριο αυξάνεται ή μειώνεται, η πίεση θα αλλάξει για τα αέρια που διατηρούνται σε σφραγισμένο δοχείο.Ο προσδιορισμός της ιδιότητας των αερίων περιλαμβάνει μετρήσεις θερμοκρασιών και πιέσεων σε σύγκριση με γνωστές τυποποιημένες τιμές, με απόλυτο μηδέν ως αναφορά.Αυτές οι ιδιότητες μπορεί να είναι σημαντικές για την ανάλυση των μείγματος αερίου ή τις ιδιότητες των αερίων ή άλλων υλικών σε κρυογονικά ή εξαιρετικά χαμηλές θερμοκρασίες.

Μια άλλη ιδιότητα των υλικών είναι το τριπλό σημείο τους.Αυτή είναι μια θερμοκρασία και η πίεση όπου το υλικό μπορεί να υπάρχει και στις τρεις φάσεις.Στερεό, αέριο και υγρό.Ένα παράδειγμα τριπλού σημείου είναι το νερό, το οποίο έχει ένα τριπλό σημείο στο 273 deg · k, το οποίο είναι το ίδιο με το κανονικό σημείο κατάψυξης του 32 deg, f ή 0 deg · c.Αυτό εξηγεί πώς μπορεί να σχηματιστεί ο παγετός σε κρύες νύχτες, επειδή τα μόρια του νερού υπό ορισμένες συνθήκες μπορούν να μετακινηθούν απευθείας από μια κατάσταση αερίου σε ένα στερεό ή αντίστροφα.

Η διαδικασία της μετάβασης από το στερεό απευθείας στο αέριο ονομάζεται εξάχνωση.Οι παγοκύβοι που εξαφανίζονται αργά σε έναν καταψύκτη εξουδετερώνουν το νερό απευθείας σε ατμό από συμπαγές πάγο.Μια άλλη κοινή χημική ουσία που ο Sublimes είναι ο ξηρός πάγος ή το κατεψυγμένο διοξείδιο του άνθρακα, το οποίο αλλάζει απευθείας από ένα στερεό σε αέριο χωρίς τήξη.Αυτή η ιδιότητα μπορεί να είναι χρήσιμη για βιομηχανικές διεργασίες ή ψύξη χαμηλής θερμοκρασίας, όπου τα υγρά θα μπορούσαν να δημιουργήσουν προβλήματα χειρισμού.Ο διαχωρισμός των αερίων για βιομηχανικούς σκοπούς απαιτεί πολύ χαμηλές θερμοκρασίες, συχνά μετρούμενες σε απόλυτους όρους.Τα αέρια όπως το ήλιο έχουν ένα τριπλό σημείο πολύ κοντά στο απόλυτο μηδέν, γεγονός που το καθιστά χρήσιμο ως αναφορά για άλλα αέρια.