Відкрити головне меню

Абсолю́тна температу́ра (рос. абсолютная температура, англ. absolute temperature, нім. absolute Temperatur f) — параметр стану, який характеризує макроскопічну систему в стані термодинамічної рівноваги..

Абсолютна температура позначається здебільшого великою латинською літерою T й вимірюється в градусах Кельвіна.

У фізиці, де часто зустрічається добуток , де kBстала Больцмана, цей множник часто пропускається й тоді абсолютна температура має розмірність енергії.

Смислові навантаження

  • 1) Температура Т, яка вiдлiчується за термодинамiчною шкалою температур вiд абсолютного нуля температури і вимірюється в кельвінах (К). Реперними точками шкали А.т. є абсолютний нуль, при якому припиняється тепловий рух молекул i залишаються тiльки їх нульовi коливання, та потрiйна точка води, при якiй лiд, вода i водяна пара перебувають у термодинамiчнiй рiвновазi. Вiдстань мiж цими точками дiлиться точно на 273,16 частин, якi називаються кельвiнами (K). Таке число взято для найкращого узгодження кельвiна з градусами Цельсія (оC) мiжнародної температурної шкали. Температуру за Цельсiєм, визначену ртутним термометром, можна перевести в А.т. за допомогою простого спiввiдношення T = (t0C+273,16)K.
  • 2) Температура, що вимірюється від абсолютного нуля.
  • 3) Температура за термодинамічною шкалою температур, визначена в кельвінах.

Виникнення поняття

Поняття абсолютної температури ввів В. Томсон (Кельвін). Абсолютна температурна шкала позначається літерою К.

Обмеження у застосуванні

У вимірюванні температури є труднощі, бо термометри не дають можливості виміряти її незалежно від механічних, теплових та інших властивостей термометричних речовин, з яких виготовляють термометри. Так, через неоднакову залежність від температури коефіціентів розширення ртуті, спирту й газу покази термометрів з цими речовинами не збігаються, крім постійних (реперних) точок, напр. 0° С і 100° С.

Рівняння

Томсон показав у 1848 , що можна встановити температурну шкалу, яка не залежить від властивостей термометричних речовин, якщо використати висновок з циклу Карно про те, що

Q1 : Q2 = T1 : T2

не залежить від властивостей речовин;

тут Q1 — кількість тепла, що надходить від нагрівника при температурі T1; Q2 — кількість тепла, віддана холодильникові при температурі Т2.

Висновки із рівняння

З наведеного рівняння можна визначити, наприклад, T2 якщо виміряти Q1 та Q2 і знати Т2. Шкала температур, встановлена на основі цього рівняння, називається термодинамічною. Хоч цикл Карно відноситься до ідеального газу, однак властивості дуже розрідженого водню, гелію, азоту мало відмінні від властивостей ідеального газу; тому термодинамічна шкала температур мало відмінна від шкали газових термометрів з переліченими газами, побудованої на основі закону Гей-Люссака. Важливе значення абсолютної температури полягає в тому, що вона є найбільш природною мірою теплового руху і використовується у фундаментальних законах фізики.

Література