Qual è una scala assoluta?

La temperatura è una misurazione dell'energia, con temperature più elevate che indicano un maggiore movimento di molecole o energia cinetica.Le scale comuni includono le scale Fahrenheit e Celsius, con ciascuna con un numero noto di gradi o incrementi tra i punti di congelamento e bollente dell'acqua.Una scala assoluta non utilizza lo stesso punto di riferimento, ma si basa su zero come valore teorico in cui le molecole non hanno energia cinetica.Alcuni scienziati credono che lo zero assoluto non possa mai essere raggiunto, perché come valore calcolato non c'è modo di misurarlo.

Il fisico britannico William Thomson, o Lord Kelvin, ha creato una scala assoluta nel 1840.Sulla sua scala Celsius, l'acqua si congela a una temperatura di 0 deg; C e bolle a 100 deg; c.Kelvin ha calcolato che il limite di temperatura bassa assoluta è di circa -273 e deg; C, chiamando questo il punto zero della sua scala.La sua scala usò gli stessi incrementi di temperatura della scala Celsius, e fu chiamata la scala Kelvin dopo di lui.

William Rankine propose una scala assoluta nel 1850 in base al sistema Fahrenheit piuttosto che a Celsius.Su questa scala, l'acqua si congela a una temperatura di 32 deg; f e bolle a 212 deg; f.Ha basato la sua scala sullo stesso punto zero teorico di Kelvin, che è di circa -459 e deg; F, e questo è noto come scala di Rankine.

Una temperatura di scala assoluta definisce il movimento delle molecole, piuttosto che una misurazione dell'energia del calore.Man mano che l'energia in un gas aumenta o diminuisce, la pressione cambierà per i gas mantenuti in un contenitore sigillato.La determinazione della proprietà dei gas comporta misurazioni delle temperature e delle pressioni rispetto ai valori standard noti, con zero assoluto come riferimento.Queste proprietà possono essere importanti per analizzare le miscele di gas o le proprietà dei gas o di altri materiali a temperatura criogenica o estremamente bassa.

Un'altra proprietà dei materiali è il loro triplo punto.Questa è una temperatura e una pressione in cui il materiale può esistere in tutte e tre le fasi;solido, gas e liquido.Un esempio di triplo punto è l'acqua, che ha un triplo punto a 273 deg; K, che è lo stesso del suo normale punto di congelamento di 32 deg; f o 0 deg; c.Questo spiega come il gelo può formarsi in notti fredde, perché le molecole d'acqua in determinate condizioni possono spostarsi direttamente da uno stato del gas a un solido o viceversa.

Il processo di passaggio dal solido direttamente al gas è chiamato sublimazione.I cubi di ghiaccio che scompaiono lentamente in un congelatore sono l'acqua sublimante direttamente su un vapore di ghiaccio solido.Un'altra sostanza chimica comune che sublime è il ghiaccio secco o l'anidride carbonica congelata, che cambia direttamente da un solido a gas senza fusione.Questa proprietà può essere utile per processi industriali a bassa temperatura o refrigerazione, in cui i liquidi potrebbero creare problemi di gestione.

Molte sostanze hanno temperature a triplo punto molto basse, il che rende una scala assoluta importante per la loro misurazione.La separazione dei gas a fini industriali richiede temperature molto basse, spesso misurate in termini assoluti.I gas come l'elio hanno un triplo punto molto vicino allo zero assoluto, il che lo rende utile come riferimento per altri gas.