Hva er absolutt temperatur?

Absolutt temperatur er temperaturen målt ved hjelp av en skala som begynner på null, med at null er den kaldeste teoretisk oppnåelige temperaturen i naturen.Det er to vanlige absolutte temperaturskalaer avledet fra Fahrenheit -skalaen og Celsius, eller centigrade, skala.Førstnevnte er Rankine -skalaen, og sistnevnte er Kelvin -skalaen.Selv om de fremdeles brukes til vanlige formål, er både Celsius og Fahrenheit-skalaene, med lavere endeverdi under null, mindre ønskelig for beregningsvitenskapelige formål.Null grader rankine er identisk med null grader celsius.

Enkelt sagt, temperatur er en indikator på hvor varmt eller hvor kaldt et objekt er relativt til andre objekter.Siden temperaturene varierer i henhold til sesong og situasjon, ble en skala komplett med mellomgraderinger utviklet for å muliggjøre sammenligninger.To faste punkter er nødvendig for å lage en nyttig skala mdash;en global, ufravikelig standard.Det logiske valget å basere standard temperaturskala var vann, siden det er rikelig, tilgjengelig, endrer tilstand ved visse temperaturer og kan renses lett.Som nevnt ovenfor, er temperaturen imidlertid relatert til varme, og varme relaterer seg på et mer grunnleggende nivå til atom- og molekylær bevegelse.

Energi kan tas opp av atomer og molekyler på en rekke måter, for eksempel gjennom elektroneksitasjon, overføring avet elektron fra en lavere til en høyere orbital tilstand.Generelt blir energi imidlertid absorbert og øker bevegelsen til hele atomet eller molekylet.Den energien mdash;energien som fører til kinesis, eller bevegelse mdash;er kinetisk energi.Det er en ligning som binder kinetisk energi til å varme opp: e ' 3/2 kt, der E er den gjennomsnittlige kinetiske energien til et system, k er Boltzmann konstant og T er den absolutte temperaturen i grader Kelvin.Legg merke til at i denne beregningen, hvis den absolutte temperaturen er null, indikerer ligningen at det i det hele tatt ikke er kinetisk energi eller bevegelse.

En slags energi eksisterer faktisk i null grader absolutt temperatur, selv om dette ikke er hva den klassiskeFysikklikning ovenfor indikerer.Gjenværende bevegelse er spådd av kvantemekanikk og er assosiert med en spesifikk type energi kalt nullpunktets vibrasjonsenergi.Kvantitativt kan denne energien beregnes matematisk fra ligningen for en kvante harmonisk oscillator og med kunnskap om Heisenberg usikkerhetsprinsippet.Dette fysikkprinsippet dikterer at det ikke er mulig å kjenne både posisjonen og momentumet til veldig bittesmå partikler, og hvis stedet er kjent, må partikkelen beholde en minisk vibrasjonskomponent.