Lämpötila

Lämpötila
$\T$ , $\ \Theta$
Ulottuvuus	Θ
Yksiköt
SI	Vastaanottaja
GHS	Vastaanottaja

Lämpötila ( lat. temperatura - oikea sekoitus, normaalitila ) on skalaarinen fysikaalinen suure , joka luonnehtii termodynaamista järjestelmää ja ilmaisee kvantitatiivisesti intuitiivista käsitystä kappaleiden eriasteisista kuumenemisesta .

Elävät olennot pystyvät havaitsemaan lämmön ja kylmän tuntemukset suoraan aistien avulla. Lämpötilan tarkka määritys edellyttää kuitenkin, että lämpötila mitataan objektiivisesti, instrumenttien avulla. Tällaisia laitteita kutsutaan lämpömittariksi ja ne mittaavat niin sanottua empiiristä lämpötilaa . Empiirisessä lämpötila-asteikossa määritetään yksi vertailupiste ja niiden välisten jakojen lukumäärä - näin otettiin käyttöön tällä hetkellä käytössä olevat Celsius- , Fahrenheit- ja muut asteikot. Kelvineinä mitattu absoluuttinen lämpötila syötetään yhteen referenssipisteeseen [1] ottaen huomioon, että luonnossa on lämpötilan minimiraja-arvo -absoluuttinen nolla . Ylempää lämpötila-arvoa rajoittaa Planckin lämpötila .

Jos järjestelmä on lämpötasapainossa, niin sen kaikkien osien lämpötila on sama. Muuten järjestelmä siirtää energiaa järjestelmän kuumemmista osista vähemmän lämmitettyihin, mikä johtaa järjestelmän lämpötilojen tasaantumiseen ja puhutaan järjestelmän lämpötilajakaumasta tai skalaarilämpötilakentästä . Termodynamiikassa lämpötila on intensiivinen termodynaaminen suure .

Termodynaamisen ohella myös muita lämpötilan määritelmiä voidaan ottaa käyttöön muilla fysiikan aloilla. Molekyylikineettinen teoria osoittaa, että lämpötila on verrannollinen järjestelmän hiukkasten keskimääräiseen kineettiseen energiaan. Lämpötila määrittää systeemin hiukkasten jakautumisen energiatasojen mukaan (katso Maxwell-Boltzmannin tilastot ), hiukkasten nopeusjakauman (katso Maxwell-jakauma ), aineen ionisaatioasteen (katso Sahan yhtälö ), spektrin säteilytiheyden (katso Planck-kaava ), kokonaistilavuuden mukaan. säteilytiheys (katso Stefan-Boltzmannin laki ) jne. Boltzmann-jakaumaan parametrina sisällytettyä lämpötilaa kutsutaan usein virityslämpötilaksi, Maxwell-jakaumassa - kineettinen lämpötila, Sahan kaavassa - ionisaatiolämpötila, Stefan-Boltzmannin jakaumassa laki - säteilylämpötila. Termodynaamisessa tasapainossa olevalle järjestelmälle kaikki nämä parametrit ovat keskenään yhtä suuria, ja niitä kutsutaan yksinkertaisesti järjestelmän lämpötilaksi [2] .

Kansainvälisessä määrien järjestelmässä ( English International System of Quantities , ISQ) termodynaaminen lämpötila valitaan yhdeksi järjestelmän seitsemästä fysikaalisesta perussuureesta. Kansainvälisessä yksikköjärjestelmässä (SI) tämän lämpötilan yksikkö kelvin on yksi seitsemästä SI:n perusyksiköstä [3] . SI-järjestelmässä ja käytännössä käytetään myös Celsius -lämpötilaa , jonka yksikkö on Celsius -astetta (°C), joka on kooltaan kelviniä [4] . Tämä on kätevää, koska useimmat maapallon ilmastoprosesseista ja villieläinten prosesseista liittyvät vaihteluväliin -50 - +50 °С.

Lämpötila paikallisena parametrina. Lämpötilakenttä

Jatkuvuusfysiikka pitää lämpötilaa paikallisena makroskooppisena muuttujana, eli suurena, joka kuvaa jatkuvan väliaineen (jatkuvuuden) henkisesti erottuvaa aluetta (alkeistilavuutta), jonka mitat ovat äärettömän pieniä verrattuna väliaineen epähomogeenisuuteen ja äärettömän suureen. suhteessa tämän väliaineen hiukkasten kokoon (atomit, ionit, molekyylit jne.) [5] . Lämpötila-arvo voi vaihdella pisteestä toiseen (alkeistilavuudesta toiseen); lämpötilan jakautuminen avaruudessa tietyllä hetkellä saadaan skalaarilämpötilakentällä ( lämpötilakenttä ) [6] . Lämpötilakenttä voi olla joko ei-stationaarinen (muuttuva ajassa) tai ajasta riippumaton stationäärinen. Väliainetta, jonka lämpötila on sama kaikissa kohdissa, kutsutaan termisesti homogeeniseksi. Matemaattisesti lämpötilakenttä kuvataan yhtälöllä lämpötilan riippuvuuden tilakoordinaateista (joskus harkinta rajoittuu yhteen tai kahteen koordinaattiin) ja ajasta. Termisesti homogeenisille järjestelmille $T$ ${\mathrm {grad}}\,T=0.$

Termodynaaminen määritelmä

Termodynaamisen lähestymistavan historia

Sana "lämpötila" syntyi aikana, jolloin ihmiset uskoivat, että kuumemmissa ruumiissa oli enemmän erityistä ainetta - kaloria kuin vähemmän lämmitettyä .[7] .

Tasapainotilassa lämpötilalla on sama arvo kaikille järjestelmän makroskooppisille osille. Jos järjestelmän kahdella kappaleella on sama lämpötila, hiukkasten kineettistä energiaa ( lämpöä ) ei siirretä niiden välillä. Jos lämpötilaero on, lämpö siirtyy korkeammasta kappaleesta alhaisemman lämpötilan omaavaan kappaleeseen.

Lämpötila liittyy myös subjektiivisiin "lämmön" ja "kylmän" tuntemuksiin, jotka liittyvät siihen, luovuttaako elävä kudos lämpöä vai vastaanottaako se sitä.

Jotkut kvanttimekaaniset järjestelmät (esim. laserin työkappale , jossa on käänteisesti asuttuja tasoja ) voivat olla tilassa, jossa entropia ei kasva, vaan pienenee energian lisäyksen myötä, mikä muodollisesti vastaa negatiivista absoluuttinen lämpötila. Tällaiset tilat eivät kuitenkaan ole "absoluuttisen nollan alapuolella", vaan "äärettömyyden yläpuolella", koska kun tällainen järjestelmä koskettaa kehoa, jonka lämpötila on positiivinen, energia siirtyy järjestelmästä kehoon, eikä päinvastoin (lisätietoja, katso Negatiivinen absoluuttinen lämpötila ).

Fysiikan - termodynamiikan ala tutkii lämpötilan ominaisuuksia . Lämpötilalla on myös tärkeä rooli monilla tieteenaloilla, mukaan lukien muut fysiikan alat sekä kemia ja biologia .

Tasapaino- ja epätasapainolämpötilat

Termodynaamisessa tasapainossa olevalla järjestelmällä on kiinteä lämpötilakenttä. Jos tällaisessa järjestelmässä ei ole adiabaattisia (energiatiiviitä) väliseiniä, järjestelmän kaikissa osissa on sama lämpötila. Toisin sanoen termisesti homogeenisen järjestelmän tasapainolämpötila ei ole eksplisiittisesti riippuvainen ajasta (mutta se voi muuttua kvasistaattisissa prosesseissa ). Epätasapainojärjestelmässä on yleensä ei-stationaarinen lämpötilakenttä, jossa jokaisella väliaineen alkuainetilavuudella on oma epätasapainoinen lämpötilansa , joka riippuu nimenomaisesti ajasta.

Lämpötila fenomenologisessa termodynamiikassa

Lämpötilan määritelmä fenomenologisessa termodynamiikassa riippuu tavasta, jolla tieteenalan matemaattinen laite on rakennettu (katso Termodynamiikan aksiomatiikka ).

Erot termodynaamisen lämpötilan muodollisissa määritelmissä termodynamiikan rakentamiseen tarkoitetuissa eri järjestelmissä eivät tarkoita, että jotkut näistä järjestelmistä olisivat ilmeisempiä kuin toiset, koska kaikissa näissä järjestelmissä, ensinnäkin, kuvailevassa määritelmässä lämpötilaa pidetään kuumennuksen mittana / kappaleen jäähdytys, ja ensinnäkin, toiseksi, mielekkäät määritelmät, jotka määrittävät termodynaamisen lämpötilan ja sen mittaamiseen käytettyjen lämpötila-asteikkojen välisen suhteen.

Rationaalisessa termodynamiikassa , joka alun perin hylkää tämän tieteenalan jakamisen tasapainotermodynamiikkaan ja epätasapainoiseen termodynamiikkaan (eli se ei tee eroa tasapaino- ja epätasapainolämpötilan välillä), lämpötila on määrittämätön alkumuuttuja, jota kuvaavat vain sellaiset ominaisuudet, voidaan ilmaista matematiikan kielellä [8] . Energian, lämpötilan, entropian ja kemiallisen potentiaalin käsitteet otetaan käyttöön rationaalisessa termodynamiikassa samanaikaisesti; on pohjimmiltaan mahdotonta määrittää niitä erikseen. Näiden käsitteiden esittelytekniikka osoittaa, että voidaan ottaa huomioon monia erilaisia lämpötiloja, jotka vastaavat erilaisia energiavirtoja. Voidaan esitellä esimerkiksi translaatio- ja spinoriliikkeiden lämpötilat, säteilyn lämpötilat jne. [9] .

Nollaperiaate (laki) tuo tasapainotermodynamiikkaan käsitteen empiirinen lämpötila [10] [11] [12] [13] tilaparametrina, jonka yhtäläisyys kaikissa kohdissa on termisen tasapainon ehto järjestelmässä, jossa ei ole adiabaattista väliseinät.

R. Clausiuksen [14] seuraajien käyttämässä lähestymistavassa termodynamiikan rakentamiseen tasapainotilaparametrit - termodynaaminen lämpötila ja entropia - asetetaan termodynaamisen parametrin avulla, joka kuvaa termodynaamista prosessia . Nimittäin, $T$ $S$

\delta Q=TdS,

(Termodynaaminen lämpötila ja entropia Clausiuksen mukaan)

missä on suljetun järjestelmän vastaanottaman tai luovuttaman lämmön määrä elementaarisessa ( äärettömän pienessä) tasapainoprosessissa . Lisäksi Clausiuksen mukaan termodynaamisen lämpötilan käsite laajenee koskemaan avoimia järjestelmiä ja epätasapainotiloja ja -prosesseja , yleensä ilman, että erikseen määrätään, että puhumme lisäaksioomien sisällyttämisestä käytettyjen termodynaamisten lakien joukkoon. $\delta Q$

Carathéodoryn aksiomatiikassa [15] [16] tarkastellaan Pfaffin differentiaalimuotoa ja termodynaamista tasapainolämpötilaa tämän differentiaalimuodon integroivana jakajana [17] . $\delta Q$

A. A. Gukhmanin [18] [19] aksioomajärjestelmässä järjestelmän sisäisen energian muutos alkuainetasapainoprosessissa ilmaistaan vuorovaikutuspotentiaalien ja tilakoordinaattien kautta : $U$ $P_{k}$ $x_{k}$

dU=\sum _{k}P_{k}dx_{k},

(Guchmannin yhtälö)

lisäksi lämpöpotentiaali on termodynaaminen lämpötila ja lämpökoordinaatti on entropia ; paine (päinvastaisella merkillä) on isotrooppisten nesteiden ja kaasujen mekaanisen muodonmuutosvuorovaikutuksen potentiaalin rooli, ja tilavuus on paineeseen liittyvä koordinaatti; kemiallisissa ja faasimuunnoksissa tilakoordinaatit ja potentiaalit ovat komponenttien massoja ja niiden konjugoituja kemiallisia potentiaalia. Toisin sanoen Guchmannin aksiomatiikassa lämpötila, entropia ja kemialliset potentiaalit tuodaan tasapainotermodynamiikkaan samanaikaisesti Gibbsin perusyhtälön kautta . Guchmanin ja hänen seuraajiensa käyttämä termi tilakoordinaatit , joiden luettelo geometristen, mekaanisten ja sähkömagneettisten muuttujien lisäksi sisältää entropian ja komponenttien massat, eliminoi termiin yleistetyt termodynaamiset koordinaatit liittyvän epäselvyyden : jotkut kirjoittajat viittaavat yleistettyihin koordinaatteihin, muiden muuttujien joukossa entropia- ja massakomponentit [20] , kun taas toiset rajoittuvat geometrisiin, mekaanisiin ja sähkömagneettisiin muuttujiin [21] .) $T$ $S$

Gibbsin termodynamiikassa tasapainolämpötila ilmaistaan sisäisenä energiana ja entropiana [ 22] [23] [24]

T\equiv \left({\frac {\partial U}{\partial S}}\right)_{{\{x_{i}\}}},

(Termodynaaminen lämpötila Gibbsin mukaan)

jossa on joukko (ilman entropiaa) sisäisen energian luonnollisia muuttujia, joita pidetään ominaisfunktioina . Lämpötilojen yhtäläisyys järjestelmän kaikissa kohdissa ilman adiabaattisia välilevyjä lämpötasapainon ehtona Gibbsin termodynamiikassa seuraa sisäisen energian ja entropian äärimmäisistä ominaisuuksista termodynaamisen tasapainon tilassa. ${\{x_{i}\}}$

Falkin ja Youngin [25] aksiomatiikka entropiaa määriteltäessä ei tee eroa tasapaino- ja epätasapainotilojen välillä, ja siksi tässä aksioomijärjestelmässä entropian ja sisäisen energian kautta annettu lämpötilan määritelmä on yhtä lailla sovellettavissa kaikkiin termisesti homogeenisiin järjestelmiin:

T\equiv \left[\left({\frac {\partial S}{\partial U}}\right)_({\{x_{i}\}}}\right]^{{-1}},

(Falkin ja Youngin mukaan termodynaaminen lämpötila)

missä on joukko (joka ei sisällä sisäistä energiaa) riippumattomia entropiamuuttujia. ${\{x_{i}\}}$

Paikallisen tasapainon periaate sallii epätasapainoisten järjestelmien lainata lämpötilan määritelmän tasapainotermodynamiikasta ja käyttää tätä muuttujaa väliaineen alkutilavuuden epätasapainolämpötilana [26] .

Laajennetussa epätasapainossa termodynamiikassa (RNT ) , joka perustuu paikallisen tasapainon periaatteen hylkäämiseen, epätasapainoinen lämpötila saadaan samankaltaisella suhteella kuin Falkin ja Youngin aksiomatiikassa (katso Falkin ja Youngin termodynaaminen lämpötila ), mutta eri riippumattomilla muuttujilla entropialle [27] . Gibbsin mukainen paikallisesti tasapainoinen termodynaaminen lämpötila eroaa myös PNT:n epätasapainolämpötilasta riippumattomien muuttujien valinnassa entropialle [27] .

N. I. Belokonin aksiomatiikassa [28] . Lämpötilan alkuperäinen määritelmä seuraa Belokonin postulaatista, joka kantaa nimeä - termostaattisen toisen lain postulaatin. Lämpötila on kappaleiden tilan ainoa funktio, joka määrää näiden kappaleiden välisen spontaanin lämmönvaihdon suunnan, eli lämpötasapainossa olevilla kappaleilla on sama lämpötila millä tahansa lämpötila-asteikolla. Tästä seuraa, että kahdella kappaleella, joilla ei ole lämpökontaktia keskenään, mutta joista kumpikin on lämpötasapainossa kolmannen (mittalaitteen) kanssa, on sama lämpötila.

Empiiriset, absoluuttiset ja termodynaamiset lämpötilat

Lämpötilaa ei voi mitata suoraan. Lämpötilan muutosta arvioidaan kehon muiden fysikaalisten ominaisuuksien muutoksen perusteella ( tilavuus , paine , sähkövastus , EMF , säteilyn intensiteetti jne.), jotka liittyvät siihen ainutlaatuisesti (ns. lämpömittarit). Kvantitatiivisesti lämpötila määritetään osoittamalla sen mittausmenetelmä yhdellä tai toisella lämpömittarilla. Tällainen määritelmä ei vielä vahvista alkuperää tai lämpötilayksikköä, joten mikä tahansa lämpötilan mittausmenetelmä liittyy lämpötila-asteikon valintaan . Empiirinen lämpötila on valitulla lämpötila-asteikolla mitattu lämpötila.

Fenomenologisen termodynamiikan antamat termodynaamisen lämpötilan määritelmät eivät riipu sen mittaamiseen käytetyn termometrisen ominaisuuden valinnasta; lämpötilayksikkö asetetaan jollakin termodynaamisista lämpötila-asteikoista .

Termodynamiikassa hyväksytään kokemuksen perusteella aksioomaksi, että termodynaaminen tasapainolämpötila on toisaalta kaikille järjestelmille rajoitettu määrä, ja tätä rajaa vastaava lämpötila on sama kaikille termodynaamisille systeemeille ja siksi , voidaan käyttää lämpötila-asteikon luonnollisena vertailupisteenä . Jos tälle viitepisteelle annetaan lämpötila-arvo, joka on yhtä suuri kuin nolla, niin tähän vertailupisteeseen perustuvan asteikon lämpötiloilla on aina sama etumerkki [29] . Määrittämällä positiivinen lämpötila-arvo toiselle vertailupisteelle saadaan absoluuttinen lämpötila-asteikko positiivisilla lämpötiloilla; Absoluuttisesta nollasta mitattua lämpötilaa kutsutaan absoluuttiseksi lämpötilaksi [30] . Tämän mukaisesti absoluuttisesta nollasta mitattua termodynaamista lämpötilaa kutsutaan absoluuttiseksi termodynaamiseksi lämpötilaksi (katso Kelvinin lämpötila-asteikko ). Esimerkki empiirisesta lämpötila-asteikosta, jossa lämpötilalukema absoluuttisesta nollasta on kansainvälinen käytännön lämpötila-asteikko .

Celsius-lämpötila-asteikko ei ole absoluuttinen.

Jotkut kirjoittajat eivät tarkoita lämpötilan absoluuttiudella sen lukemaa absoluuttisesta nollasta, vaan lämpötilan riippumattomuutta sen mittaamiseen käytetystä lämpöominaisuuden valinnasta [31] [32] .

Negatiiviset absoluuttiset lämpötilat

Termodynaaminen absoluuttinen tasapainolämpötila on aina positiivinen (katso Empiiriset, absoluuttiset ja termodynaamiset lämpötilat ). Negatiivisten (Kelvinin asteikon) lämpötilojen käyttö on kätevä matemaattinen tekniikka epätasapainoisten järjestelmien kuvaamiseen, joilla on erityisiä ominaisuuksia [33] . Tämä tekniikka koostuu fyysiseen järjestelmään kuuluvien erityisominaisuuksien omaavien objektien henkisestä erottamisesta itsenäiseksi alijärjestelmäksi ja tuloksena olevan osittaisen osajärjestelmän huomioimisesta erikseen . Toisin sanoen saman tilavuuden katsotaan olevan samanaikaisesti kahden tai useamman osittaisen alijärjestelmän käytössä, jotka ovat heikosti vuorovaikutuksessa keskenään.

Esimerkki tämän lähestymistavan käytöstä on magneettikentässä sijaitsevan kiteen ydinspinien tarkastelu järjestelmänä, joka on heikosti riippuvainen kidehilan lämpövärähtelyistä. Kun magneettikentän suunta muuttuu nopeasti päinvastaiseksi, kun spinit eivät ehdi seurata muuttuvaa kenttää, ydinspinien järjestelmällä on negatiivinen epätasapainolämpötila jonkin aikaa [34] , eli alkaen Muodollisesti katsottuna tällä hetkellä samalla spatiaalisella alueella on kaksi heikosti vuorovaikutteista järjestelmää, joilla on eri lämpötila [35] . Edelleen tapahtuvan vuorovaikutuksen vuoksi molempien järjestelmien lämpötilat tasaantuvat jonkin ajan kuluttua.

Klassisen fenomenologisen termodynamiikan formalismia voidaan täydentää ideoilla negatiivisista absoluuttisista lämpötiloista [36] [35] . Tiszan postulaatin mukaan minkä tahansa järjestelmän sisäinen energia on rajoitettu alhaalta, ja tämä raja vastaa absoluuttista nollalämpötilaa [37] . Järjestelmissä, joissa ei ole vain sisäisen energian ala-, vaan myös yläraja, lämpötilan noustessa sisäinen energia kasvaa ja saavuttaa raja-arvonsa; lämpötilan nousu ei enää johda sisäisen energian kasvuun, vaan järjestelmän entropian pienenemiseen ( at ) [35] . Termodynamiikan kaavojen mukaisesti tämä vastaa siirtymää positiivisten lämpötilojen alueelta lämpötilapisteen kautta (pisteet, joilla on lämpötiloja ja ovat fysikaalisesti identtisiä [38] ) kohti pistettä, jonka lämpötilan raja-arvo on saavuttamaton [39] . [35] . $T$ $S$ $S\oikea nuoli 0$ $T\nuoli oikealle -0$ $\pm \infty$ $T=+\infty$ $T=-\infty$ $-0$

Molekyylikineettinen määritelmä

Molekyylikineettisessä teoriassa lämpötila määritellään suureksi, joka kuvaa termodynaamisen tasapainon tilassa olevan makroskooppisen järjestelmän hiukkasten keskimääräistä kineettistä energiaa yhtä vapausastetta kohti .

... lämpötilan mitta ei ole itse liike, vaan tämän liikkeen satunnaisuus. Kappaleen tilan satunnaisuus määrää sen lämpötilatilan, ja tämä ajatus (jonka ensimmäisenä kehitti Boltzmann), että tiettyä kehon lämpötilaa ei määrää lainkaan liikeenergia, vaan tämän liikkeen satunnaisuus. , on uusi käsite lämpöilmiöiden kuvauksessa, jota meidän on käytettävä ...P. L. Kapitsa [40]

Lämpötilan määritelmä tilastollisessa fysiikassa

Tilastollisessa fysiikassa lämpötila määritellään järjestelmän energian johdannaiseksi suhteessa sen entropiaan:

T = \frac{dE}{dS}

missä on entropia , on termodynaamisen järjestelmän energia . Tällä tavalla syötetty arvo on sama eri kappaleille termodynaamisessa tasapainossa. Kun kaksi kehoa joutuvat kosketuksiin, arvoltaan korkeampi keho antaa energiaa toiselle. $S$ $E$ $T$ $T$

Lämpötilan mittaus

Termodynaamisen lämpötilan mittaamiseksi valitaan termometrisen aineen tietty termodynaaminen parametri. Tämän parametrin muutos liittyy yksiselitteisesti lämpötilan muutokseen. Klassinen esimerkki termodynaamisesta lämpömittarista on kaasulämpömittari , jossa lämpötila määritetään mittaamalla kaasun painetta vakiotilavuuksisessa sylinterissä. Absoluuttiset säteily-, melu- ja akustiset lämpömittarit tunnetaan myös.

Termodynaamiset lämpömittarit ovat erittäin monimutkaisia laitteita, joita ei voida käyttää käytännön tarkoituksiin. Siksi suurin osa mittauksista tehdään käytännöllisillä lämpömittareilla, jotka ovat toissijaisia, koska ne eivät voi suoraan yhdistää jotakin aineen ominaisuutta lämpötilaan. Interpolointifunktion saamiseksi ne on kalibroitava kansainvälisen lämpötila-asteikon vertailupisteissä .

Kehon lämpötilan mittaamiseksi ne yleensä mittaavat jotain lämpötilaan liittyvää fyysistä parametria, esimerkiksi kaasujen geometriset mitat (katso Dilatometer ) - tilavuus tai paine , äänen nopeus , sähkönjohtavuus , sähkömagneettinen absorptio tai säteilyspektrit (esim. pyrometrit ja tähtien fotosfäärien ja ilmakehän lämpötilan mittaaminen - jälkimmäisessä tapauksessa absorptio- tai emissiospektrilinjojen Doppler - laajennuksella ).

Arkikäytännössä lämpötilaa mitataan yleensä erityisillä laitteilla - kontaktilämpömittareilla . Tässä tapauksessa lämpömittari saatetaan lämpökosketukseen tutkittavan kehon kanssa, ja kun kehon ja lämpömittarin termodynaaminen tasapaino on saavutettu, niiden lämpötilat tasataan, kehon lämpötila arvioidaan joidenkin mitattavissa olevien fysikaalisten muutosten perusteella. lämpömittarin parametri. Lämpömittarin ja kehon välisen lämpökontaktin on oltava riittävä, jotta lämpötilan tasaaminen tapahtuisi nopeammin, myös lämpötilan tasaamisen kiihtyvyys saavutetaan vähentämällä lämpömittarin lämpökapasiteettia tutkittavaan kehoon verrattuna, yleensä pienentämällä lämpömittarin kokoa. lämpömittari. Lämpömittarin lämpökapasiteetin lasku vääristää myös vähemmän mittaustuloksia , koska pienempi osa tutkittavan kappaleen lämmöstä otetaan pois tai siirtyy lämpömittariin. Ihanteellisella lämpömittarilla on nollalämpökapasiteetti [41] .

Lämpötilamittauslaitteet ovat usein asteikot suhteellisilla asteikoilla - Celsius tai Fahrenheit.

Käytännössä mitataan myös lämpötilaa

nestemäiset ja mekaaniset lämpömittarit ,
termopari ,
vastus lämpömittari ,
kaasulämpömittari ,
pyrometri .

Tarkin käytännöllinen lämpömittari on platinavastuslämpömittari [ 42] . Uusimmat lasersäteilyn parametrien mittaamiseen perustuvat lämpötilan mittausmenetelmät on kehitetty [43] .

Lämpötilamittauksen yksiköt ja asteikko

Koska lämpötila on järjestelmän hiukkasten lämpöliikkeen keskimääräisen kineettisen energian mitta [44] , olisi luonnollisinta mitata se energiayksiköissä (eli SI - järjestelmässä jouleina ; katso myös eV ) . Perustuu hiukkasten lämpötilan ja energian suhteeseen monatomisessa ideaalikaasussa Ekin = 3 ⁄ 2 kT [ 45] . Lämpötilayksiköissä 1 eV vastaa arvoa 11 604 518 12 K [46] (katso Boltzmannin vakio ) [47] .

Lämpötilan mittaus aloitettiin kuitenkin kauan ennen molekyylikineettisen teorian luomista , joten kaikki käytännön asteikot mittaavat lämpötilaa mielivaltaisissa yksiköissä - asteissa.

absoluuttinen lämpötila. Kelvinin lämpötila-asteikko

Absoluuttisen lämpötilan käsitteen esitteli W. Thomson (Kelvin) , jonka yhteydessä absoluuttista lämpötila-asteikkoa kutsutaan Kelvin-asteikoksi tai termodynaamiseksi lämpötila-asteikoksi. Absoluuttisen lämpötilan yksikkö on kelvin (K).

Absoluuttista lämpötila-asteikkoa kutsutaan sellaiseksi, koska lämpötilan alarajan perustilan mitta on absoluuttinen nolla eli alin mahdollinen lämpötila, jossa periaatteessa on mahdotonta saada lämpöenergiaa aineesta.

Absoluuttinen nolla on 0 K, joka on -273,15 °C ja -459,67 °F.

Kelvinin lämpötila-asteikko on asteikko, joka mitataan absoluuttisesta nollasta .

Erittäin tärkeää on kehittää Kelvinin termodynaamisen asteikon pohjalta kansainvälisiä käytännön asteikkoja, jotka perustuvat referenssipisteisiin - puhtaiden aineiden faasisiirtymiin , jotka määritetään primäärilämpömittarin menetelmillä. Ensimmäinen kansainvälinen lämpötila-asteikko oli ITS-27, joka otettiin käyttöön vuonna 1927. Vuodesta 1927 lähtien asteikkoa on määritelty uudelleen useita kertoja (MTSh-48, MPTSh-68, MTSh-90): vertailulämpötilat ja interpolointimenetelmät ovat muuttuneet, mutta periaate pysyy samana - asteikon perusta on vaihesarja puhtaiden aineiden siirtymät tietyillä termodynaamisten lämpötilojen arvoilla ja interpolointiinstrumenteilla asteikolla näissä kohdissa. ITS-90-asteikko on tällä hetkellä voimassa. Pääasiakirjassa (Asteikon säännöt) määritellään Kelvinin määritelmä, faasimuutoslämpötilojen arvot (vertailupisteet) [48] ja interpolointimenetelmät.

Arkielämässä käytettävät lämpötila-asteikot - sekä Celsius että Fahrenheit (käytetään pääasiassa USA :ssa ) - eivät ole absoluuttisia ja siksi hankalia suoritettaessa kokeita olosuhteissa, joissa lämpötila laskee alle veden jäätymispisteen, minkä vuoksi lämpötilaa on ilmaisi negatiivisen luvun. Tällaisia tapauksia varten otettiin käyttöön absoluuttiset lämpötila-asteikot.

Toista niistä kutsutaan Rankinin asteikoksi ja toista absoluuttiseksi termodynaamiseksi asteikoksi (Kelvin-asteikko); lämpötilat mitataan vastaavasti Rankine-asteina (°Ra) ja kelvineinä (K). Molemmat asteikot alkavat absoluuttisesta nollasta. Ne eroavat toisistaan siinä, että yhden jaon hinta Kelvin-asteikolla on yhtä suuri kuin Celsius-asteikon jakohinta ja Rankinen asteikon jakohinta vastaa Fahrenheit-asteikon lämpömittareiden jakohintaa. Veden jäätymispiste normaalissa ilmanpaineessa vastaa 273,15 K, 0 °C, 32 °F.

Kelvin-asteikon asteikko oli sidottu veden kolmoispisteeseen (273,16 K), kun taas Boltzmannin vakio riippui siitä . Tämä aiheutti ongelmia korkeiden lämpötilojen mittausten tulkinnan tarkkuudessa. Siksi vuosina 2018-2019 osana SI:n muutoksia otettiin käyttöön uusi kelvinin määritelmä, joka perustuu Boltzmannin vakion numeerisen arvon kiinnittämiseen kolmoispisteen lämpötilan sijaan [49] .

Celsius-asteikko

Insinöörityössä, lääketieteessä, meteorologiassa ja jokapäiväisessä elämässä Celsius-asteikkoa käytetään lämpötilan yksikkönä . Tällä hetkellä SI-järjestelmässä termodynaaminen Celsius-asteikko määritetään Kelvin-asteikolla [4] : t(°C) = T(K) - 273,15 (täsmälleen), eli yhden jaon hinta Celsius-asteissa asteikko on yhtä suuri kuin Kelvinin asteikon jaon hinta. Celsius-asteikolla veden kolmipistelämpötila on noin 0,008 °C, [50] ja siksi veden jäätymispiste 1 atm:n paineessa on hyvin lähellä 0 °C. Veden kiehumispiste, jonka Celsius valitsi alun perin toiseksi kiinteäksi pisteeksi, jonka arvo on määritelmän mukaan 100 °C, on menettänyt asemansa yhtenä vertailuarvoista. Nykyaikaisten arvioiden mukaan veden kiehumispiste normaalissa ilmanpaineessa Celsius-termodynaamisella asteikolla on noin 99,975 °C. Celsius-asteikko on erittäin kätevä käytännön näkökulmasta, koska vesi ja sen olosuhteet ovat yleisiä ja erittäin tärkeitä maapallon elämälle . Nolla tällä asteikolla on erityinen piste meteorologialle , koska se liittyy ilmakehän veden jäätymiseen. Anders Celsius ehdotti mittakaavaa vuonna 1742.

Fahrenheit-asteikko

Englannissa ja erityisesti USA:ssa käytetään Fahrenheit-asteikkoa. Nolla celsiusastetta on 32 Fahrenheit-astetta ja 100 celsiusastetta 212 Fahrenheit-astetta.

Fahrenheit-asteikon nykyinen määritelmä on seuraava: se on lämpötila-asteikko, josta 1 aste (1 °F) on yhtä suuri kuin 1/180 veden kiehumispisteen ja jään sulamispisteen erosta ilmakehän paineessa, ja jään sulamispiste on +32 °F. Fahrenheit-asteikon lämpötila liittyy Celsius-asteikon lämpötilaan (t ° C) suhteella t ° C \u003d 5/9 (t ° F - 32), t ° F \u003d 9/5 t ° C + 32. G. Fahrenheitin ehdotus vuonna 1724.

Réaumur-asteikko

Ehdotuksen teki vuonna 1730 R. A. Reaumur , joka kuvasi keksimänsä alkoholilämpömittarin.

Yksikkö on Réaumur-aste (°Ré), 1°Ré on yhtä suuri kuin 1/80 viitepisteiden - jään sulamislämpötilan (0°Ré) ja veden kiehumispisteen (80°Ré) välisestä lämpötilavälistä.

1 °Ré = 1,25 °C.

Tällä hetkellä mittakaava on jäänyt pois käytöstä, se säilyi pisimpään Ranskassa , kirjoittajan kotimaassa.

Lämpöliikkeen energia absoluuttisessa nollassa

Aineen jäähtyessä monet lämpöenergian muodot ja niihin liittyvät vaikutukset vähenevät samanaikaisesti. Aine siirtyy vähemmän järjestyneestä tilasta järjestynempään tilaan.

... moderni käsite absoluuttisesta nollasta ei ole absoluuttisen levon käsite, päinvastoin, absoluuttisessa nollapisteessä voi tapahtua liikettä - ja se on, mutta se on täydellisen järjestyksen tila ...P. L. Kapitsa [40]

Kaasu muuttuu nesteeksi ja kiteytyy sitten kiinteäksi aineeksi (helium pysyy nestemäisessä tilassa ilmanpaineessa jopa absoluuttisessa nollassa). Atomien ja molekyylien liike hidastuu, niiden liike-energia pienenee. Useimpien metallien vastus putoaa, koska elektronien sironta pienenee pienemmällä amplitudilla värähtelevien kidehilan atomien toimesta. Siten jopa absoluuttisessa nollassa johtavuuselektronit liikkuvat atomien välillä Fermi - nopeudella, joka on suuruusluokkaa 10 6 m/s.

Lämpötila, jossa aineen hiukkasilla on pienin liikemäärä, joka säilyy vain kvanttimekaanisen liikkeen ansiosta, on absoluuttisen nollan lämpötila (T = 0K).

Absoluuttisen nollan lämpötiloja ei voida saavuttaa. Natriumatomien Bose -Einstein-kondensaatin alin lämpötila (450±80)⋅10 -12 K saatiin vuonna 2003 MIT :n tutkijoiden toimesta [51] . Tässä tapauksessa lämpösäteilyn huippu on aallonpituuksien alueella , joka on luokkaa 6400 km, eli suunnilleen maan sädettä.

Lämpötila ja säteily

Kehon lähettämä energia on verrannollinen sen lämpötilan neljänteen potenssiin. Joten 300 K:n lämpötilassa neliömetristä pintaa säteilee jopa 450 wattia . Tämä selittää esimerkiksi maan pinnan yöllisen jäähtymisen ympäristön lämpötilan alapuolelle. Mustan kappaleen säteilyenergiaa kuvaa Stefan-Boltzmannin laki

Siirtymiä eri asteikoista

Lämpötilan muunnos päävaakojen välillä

Mittakaava	Symboli	Celsius - asteesta (°C)	Celsiukseen
Fahrenheit	(°F)	[°F] = [°C] × 9⁄5 + 32	[°C] = ([°F] − 32) × 5⁄9
Kelvin	(K)	[K] = [°C] + 273,15	[°C] = [K] − 273,15
Rankin (Rankin)	(°R)	[°R] = ([°C] + 273,15) × 9⁄5	[°C] = ([°R] − 491,67) × 5⁄9
Delisle_ _	(°D tai °De)	[°De] = (100 − [°C]) × 3⁄2	[°C] = 100 - [°De] × 2⁄3
Newton_ _	(°N)	[°N] = [°C] × 33⁄100	[°C] = [°N] × 100⁄33
Reaumur _	(°Re, °Ré, °R)	[°Ré] = [°C] × 4⁄5	[°C] = [°Ré] × 5⁄4
Rømer _	(°Rø)	[°Rø] = [°C] × 21⁄40 + 7,5	[°C] = ([°Rø] − 7,5) × 40⁄21

Lämpötila-asteikkojen vertailu

Kuvaus	Kelvin	Celsius	Fahrenheit	Rankin	Delisle	newton	Réaumur	Römer
absoluuttinen nolla	0	−273.15	−459,67	0	559.725	−90.14	−218.52	−135,90
Fahrenheit-seoksen ( suola , jää ja ammoniumkloridi ) sulamispiste [52]	255,37	−17.78	0	459,67	176,67	−5.87	−14.22	−1,83
Veden jäätymispiste ( vertailuolosuhteet )	273,15	0	32	491,67	150	0	0	7.5
Ihmisen keskimääräinen ruumiinlämpö¹	309,75	36.6	98.2	557,9	94.5	12.21	29.6	26.925
Veden kiehumispiste ( normaaliolosuhteet )	373,15	100	212	671,67	0	33	80	60
sulava titaani	1941	1668	3034	3494	−2352	550	1334	883
Sun²	5800	5526	9980	10440	−8140	1823	4421	2909

¹ Ihmisen normaali keskilämpötila on +36,6 °C ±0,7 °C tai +98,2 °F ±1,3 °F. Yleisesti noteerattu arvo +98,6°F on tarkka Fahrenheit-muunnos 1800-luvun saksalaisesta +37°C:sta. Tämä arvo ei kuitenkaan ole normaalin keskimääräisen ihmiskehon lämpötilan alueella, koska kehon eri osien lämpötila on erilainen. [53]

² Jotkut tämän taulukon arvot ovat pyöristettyjä arvoja. Esimerkiksi Auringon pinnan lämpötila on 5800 Kelviniä hyvin lähellä. Muiden lämpötila-asteikkojen osalta on kuitenkin jo annettu tarkka tulos 5800 kelvinin muuntamisesta tähän asteikkoon.

Vaihemuutosten karakterisointi

Eri aineiden faasimuutospisteiden kuvaamiseen käytetään seuraavia lämpötila-arvoja:

Sulamislämpötila
Kiehumislämpötila
Hehkutuslämpötila
Sintrauslämpötila
Synteesilämpötila
maaperän lämpötila
homologinen lämpötila
kolmoispiste
Debye-lämpötila (tyypillinen lämpötila)
Curie lämpötila
Néelin lämpötila

Havaintopsykologia

Kuten lukuisten kokeiden tulokset osoittavat, kylmän tai lämmön tunne ei riipu pelkästään ympäristön lämpötilasta ja kosteudesta, vaan myös mielialasta. Joten jos kohde tuntee olonsa yksinäiseksi, esimerkiksi on huoneessa ihmisten kanssa, jotka eivät jaa hänen näkemyksiään tai arvojaan tai on yksinkertaisesti kaukana muista ihmisistä, huoneesta tulee hänelle kylmempää ja päinvastoin [54] .

Mielenkiintoisia faktoja

Korkein ihmisen luoma lämpötila, ~ 10⋅10 12 K (joka on verrattavissa maailmankaikkeuden ensimmäisten sekuntien lämpötilaan) saavutettiin vuonna 2010 lähes valonopeuksille kiihdytettyjen lyijy-ionien törmäyksessä . Koe suoritettiin Large Hadron Colliderissa [55] .
Korkein teoreettisesti mahdollinen lämpötila on Planckin lämpötila . Nykyaikaisten fysikaalisten käsitteiden mukaan korkeampaa lämpötilaa ei voi olla olemassa, koska lisäenergian antaminen sellaiseen lämpötilaan lämmitetylle systeemille ei lisää hiukkasten nopeutta, vaan vain synnyttää uusia hiukkasia törmäyksissä, kun taas hiukkasten määrä systeemissä kasvaa. , ja myös järjestelmän massa kasvaa. Voimme olettaa, että tämä on fysikaalisen tyhjiön "kiehumislämpötila". Se on suunnilleen yhtä suuri kuin 1,41679(11)⋅10 32 K (noin 142 ei-miljoonaa K).
Auringon pinnan lämpötila on noin 6 000 K ja Auringon ytimen lämpötila on noin 15 000 000 K.
Erittäin alhaisessa lämpötilassa, jonka Eric Cornell ja Carl Wiman Yhdysvalloista hankkivat vuonna 1995, saatiin Bose-Einstein-kondensaattia jäähdyttämällä rubidiumatomeja [56] [57] . Lämpötila oli 170 kelvinin miljardisosaa (1,7⋅10 -7 K) absoluuttisen nollan yläpuolella .
Alin kokeessa saatu lämpötila on Stanfordin yliopiston ryhmän vuonna 2015 saavuttama 50 pikokelvinin (5⋅10 −11 K) lämpötila [58] .
Maan pinnan ennätysalhainen lämpötila -89,2 °C mitattiin Neuvostoliiton sisämaan tiedeasemalla Vostok, Antarktis (korkeus 3488 m merenpinnan yläpuolella) 21. heinäkuuta 1983 [59] [60] . Kesäkuussa 2018 ilmestyi tietoa -98 °C:n lämpötilasta Etelämantereella [61] .
9. joulukuuta 2013 American Geophysical Unionin konferenssissa ryhmä amerikkalaisia tutkijoita raportoi, että 10. elokuuta 2010 ilman lämpötila yhdessä Etelämantereen pisteistä laski -135,8 ° F (-93,2 ° С) . Nämä tiedot paljastettiin NASA-satelliittitietojen analyysin tuloksena [62] . Viestin kanssa puhuneen Ted Scambosin mukaan saatua arvoa ei rekisteröidä ennätykseksi, koska se määritettiin satelliittimittausten tuloksena, ei lämpömittarilla [63] .
Ennätyskorkea ilman lämpötila lähellä maan pintaa +56,7 ˚C mitattiin 10. heinäkuuta 1913 Greenland Ranchilla Death Valleyssa ( Kalifornia , USA) [64] [65] .
Korkeampien kasvien siemenet pysyvät elinkelpoisina -269 °C:seen jäähtymisen jälkeen.

Katso myös

Muistiinpanot

↑ 10. paino- ja mittakonferenssi vuonna 1954 hyväksyi veden kolmoispisteen vertailupisteeksi ja antoi sille määritelmän mukaan tarkan lämpötila-arvon 273,16 K.
↑ Fysiikka. Suuri Encyclopedic Dictionary / Ch. toim. A. M. Prokhorov. - M . : Great Russian Encyclopedia, 1998. - S. 741. - 944 s.
↑ SI-esite arkistoitu 26. huhtikuuta 2006 Wayback Machinessa . Kuvaus SI: stä kansainvälisen paino- ja mittatoimiston verkkosivuilla
↑ 1 2 GOST 8.417-2002. Valtion järjestelmä mittausten yhtenäisyyden varmistamiseksi. Määrän yksiköt. . Haettu 3. joulukuuta 2018. Arkistoitu alkuperäisestä 20. syyskuuta 2018. (määrätön)
↑ Zhilin P. A., Rational continuum mechanics, 2012 , s. 84.
↑ Lämpötilakenttä . TSB, 3. painos, 1976, v. 25 . Haettu 27. maaliskuuta 2015. Arkistoitu alkuperäisestä 2. huhtikuuta 2015. (Venäjän kieli)
↑ Tatjana Danina. Kehon mekaniikka . - Litraa, 2017-09-05. — 163 s. — ISBN 9785457547490 . Arkistoitu 26. huhtikuuta 2018 Wayback Machineen
↑ K. Truesdell, Thermodynamics for Beginners, 1970 , s. 117.
↑ Zhilin P. A., Rational continuum mechanics, 2012 , s. 48.
↑ Fysiikka. Big Encyclopedic Dictionary, 1998 , s. 751.
↑ Zalewski, K., Fenomenologinen ja tilastollinen termodynamiikka, 1973 , s. 11–12.
↑ Vukalovich M.P., Novikov I.I., Thermodynamics, 1972 , s. yksitoista.
↑ A. Sommerfeld, Thermodynamics and Statistical Physics, 1955 , s. yksitoista.
↑ Clausius R., Lämmön mekaaninen teoria, 1934 .
↑ Carathéodory K., Termodynamiikan perusteista, 1964 .
↑ Born, M., Thermodynamics perinteisen esityksen kritiikki, 1964 .
↑ Bazarov I.P., Termodynamiikka, 2010 , s. 57.
↑ Gukhman A. A., Termodynamiikan perusteista, 1986 .
↑ Leonova V.F., Termodynamiikka, 1968 .
↑ Bazarov I.P., Termodynamiikka, 2010 , s. 29, 58, 127, 171.
↑ Kubo R., Thermodynamics, 1970 , s. 20–21.
↑ Gibbs, J.W., Thermodynamics. Statistical Mechanics, 1982 , s. 93.
↑ Guggenheim E.A., Thermodynamics, 1986 , s. viisitoista.
↑ Callen H. B., Thermodynamics and an Introduction to Thermostatistics, 1986 , s. 35.
↑ Falk G., Jung H., Axiomatik der Thermodynamik, 1959 , s. 156.
↑ Gyarmati, I., Non-equilibrium thermodynamics, 1974 , s. 26.
↑ 1 2 Jou D. ea, Extended Irreversible Thermodynamics, 2010 , s. 48.
↑ Belokon N.I., Termodynamiikan perusperiaatteet, 1968 , s. kymmenen.
↑ Bazarov I.P., Termodynamiikka, 2010 , s. 62.
↑ Absoluuttinen lämpötila . TSB, 3. painos, 1969, v. 1 . Käyttöpäivä: 27. maaliskuuta 2015. Arkistoitu alkuperäisestä 21. helmikuuta 2015. (Venäjän kieli)
↑ I. Prigozhin, D. Kondepudi, Moderni termodynamiikka, 2002 , s. 23, 83, 86.
↑ Sorokin V.S., Makroskooppinen peruuttamattomuus ja entropia. Johdatus termodynamiikkaan, 2004 , s. 60.
↑ Negatiivinen lämpötila . TSB, 3. painos, 1975, v. 19 . Haettu 27. maaliskuuta 2015. Arkistoitu alkuperäisestä 2. huhtikuuta 2015. (Venäjän kieli)
↑ Landau L.D., Lifshits E.M., Tilastollinen fysiikka. Osa 1, 2002 , s. 262.
↑ 1 2 3 4 Powles, D., Negative Absolute Temperatures, 1964 .
↑ Bazarov I.P., Termodynamiikka, 2010 , s. 136-148.
↑ Tisza L., Generalized Thermodynamics, 1966 , s. 125.
↑ Landau L.D., Lifshits E.M., Tilastollinen fysiikka. Osa 1, 2002 , s. 261.
↑ Bazarov I.P., Termodynamiikka, 2010 , s. 137-138.
↑ 1 2 Kapitsa P.L. Nestemäisen heliumin ominaisuudet // Luonto . - Tiede , 1997. - Nro 12 . Arkistoitu alkuperäisestä 21. helmikuuta 2016. (Venäjän kieli)
↑ Shakhmaev N.M. ym. Fysiikka: Oppikirja oppilaitosten 10. luokalle. - M . : Koulutus , 1996. - S. 21. - 240 s. — ISBN 5090067937 .
↑ Platina [[resistanssilämpömittari]] - ITSh-90:n päälaite. . Haettu 5. toukokuuta 2010. Arkistoitu alkuperäisestä 8. kesäkuuta 2010. (määrätön)
↑ Laserlämpömetria . Haettu 5. toukokuuta 2010. Arkistoitu alkuperäisestä 8. kesäkuuta 2010. (määrätön)
↑ Lämpötila // Suuri venäläinen tietosanakirja : [35 osana] / ch. toim. Yu. S. Osipov . - M . : Suuri venäläinen tietosanakirja, 2004-2017.
↑ Elektronivoltti // Physical Encyclopedia / Ch. toim. A. M. Prokhorov . - M . : Great Russian Encyclopedia , 1998. - T. 5. Stroboskooppiset laitteet - Kirkkaus. - S. 545. - 760 s. — ISBN 5-85270-101-7 .
↑ http://physics.nist.gov/cuu/Constants/Table/allascii.txt Arkistoitu 8. joulukuuta 2013 Wayback Machine Fundamental Physical Constantsissa - täydellinen luettelo
↑ Energiaekvivalenttien muuntokertoimet . Haettu 17. helmikuuta 2021. Arkistoitu alkuperäisestä 26. tammikuuta 2021. (määrätön)
↑ ITS-90 vertailupisteet . Haettu 5. toukokuuta 2010. Arkistoitu alkuperäisestä 17. syyskuuta 2011. (määrätön)
↑ Kelvinin uuden määritelmän kehittäminen . Haettu 5. toukokuuta 2010. Arkistoitu alkuperäisestä 8. kesäkuuta 2010. (määrätön)
↑ D. A. Parshin, G. G. Zegrya. Kriittinen piste. Kriittisessä tilassa olevan aineen ominaisuudet. Kolmoispiste. Toisen tyyppiset vaihesiirtymät. Menetelmät alhaisten lämpötilojen saavuttamiseksi. (linkki ei saatavilla) . Tilastollinen termodynamiikka. Luento 11 . Pietarin akateeminen yliopisto. Haettu 2. kesäkuuta 2011. Arkistoitu alkuperäisestä 3. joulukuuta 2012. (Venäjän kieli)
↑ Belle Dume. Bose-Einsteinin kondensaatit rikkoivat lämpötilaennätyksen ( 12. syyskuuta 2003). Haettu 24. heinäkuuta 2013. Arkistoitu alkuperäisestä 25. heinäkuuta 2013.
↑ Fahrenheit-asteikko // Great Russian Encyclopedia : [35 osassa] / ch. toim. Yu. S. Osipov . - M . : Suuri venäläinen tietosanakirja, 2004-2017.
↑ Tietoja kehon lämpötilan erilaisista mittauksista Arkistoitu 26. syyskuuta 2010 Wayback Machinessa
↑ Talma Lobel, 2014 , s. 24.
↑ BBC News - Large Hadron Collider (LHC) luo "minialkuräjähdyksen" . Haettu 15. marraskuuta 2010. Arkistoitu alkuperäisestä 15. marraskuuta 2010. (määrätön)
↑ Kaikkea kaikesta. Lämpötilaennätyksiä . Käyttöpäivä: 16. joulukuuta 2009. Arkistoitu alkuperäisestä 25. syyskuuta 2013. (määrätön)
↑ Tieteen ihmeet (pääsemätön linkki) . Haettu 16. joulukuuta 2009. Arkistoitu alkuperäisestä 1. joulukuuta 2012. (määrätön)
↑ Missä on kylmin kokeilu maan päällä? (englanniksi) . Haettu 23. helmikuuta 2020. Arkistoitu alkuperäisestä 23. helmikuuta 2020.
↑ Maan pinnan alin lämpötila (pääsemätön linkki) . National Geographic Venäjä. Haettu 9. joulukuuta 2013. Arkistoitu alkuperäisestä 13. joulukuuta 2013. (määrätön)
↑ Maailma: Alin lämpötila (englanniksi) (linkki ei ole käytettävissä) . Arizonan osavaltion yliopisto. Haettu 9. joulukuuta 2013. Arkistoitu alkuperäisestä 16. kesäkuuta 2010.
↑ Tutkijat ovat tallentaneet planeetan alimman lämpötilan Etelämantereella . Haettu 27. kesäkuuta 2018. Arkistoitu alkuperäisestä 27. kesäkuuta 2018. (määrätön)
↑ NASA-USGS Landsat 8 -satelliitti osoittaa maapallon kylmimmät paikat . NASA . Haettu 10. joulukuuta 2013. Arkistoitu alkuperäisestä 12. joulukuuta 2013.
↑ Etelämanner teki matalan lämpötilan ennätyksen -135,8 astetta . foxnews . Haettu 10. joulukuuta 2013. Arkistoitu alkuperäisestä 11. joulukuuta 2013.
↑ Vanha lämpötilaennätys kyseenalaistettu (linkki ei saavutettavissa) . Pakollinen. Haettu 30. marraskuuta 2013. Arkistoitu alkuperäisestä 3. joulukuuta 2013. (määrätön)
↑ Lehdistötiedote nro. 956 (englanniksi) (linkki ei ole käytettävissä) . Maailman ilmatieteen järjestö. Haettu 30. marraskuuta 2013. Arkistoitu alkuperäisestä 6. huhtikuuta 2016.

Kirjallisuus

Callen H. B. Termodynamiikka ja Johdatus termostaattiseen . – 2. painos – N.Y.e. a.: John Wiley, 1986. - XVI + 493 s. - ISBN 0471862568 , 9780471862567.
Falk G., Jung H. Axiomatik der Thermodynamik (saksa) // Flügge S. (toim.). Encyclopedia of Physics / Flügge S. (Hrsg.). Handbuch der Physik. - Springer-Verlag, 1959. - Voi. III/2. Termodynamiikan ja tilastotieteen periaatteet / Band III/2. Prinzipien der Thermodynamik und Statistik, S. 119–175.
Guggenheim E. A. Termodynamiikka: Kehittynyt hoito kemisteille ja fyysikoille. – 8. painos - Amsterdam: Pohjois-Hollanti, 1986. - XXIV + 390 s. — ISBN 0444869514 , 9780444869517.
Jou D., Casas-Vázquez J., Lebon G. Extended Irreversible Thermodynamics . – 4. painos — NY—Dordrecht—Heidelberg—Lontoo: Springer, 2010. — XVIII + 483 s. — ISBN 978-90-481-3073-3 . - doi : 10.1007/978-90-481-3074-0 .
Tisza László. Yleistetty termodynamiikka. - Cambridge (Massachusetts) - Lontoo (Englanti): The MIT Press, 1966. - XI + 384 s.
Bazarov I.P. Termodynamiikka. - 5. painos - SPb.-M.-Krasnodar: Lan, 2010. - 384 s. - (Oppikirjat yliopistoille. Erikoiskirjallisuus). - ISBN 978-5-8114-1003-3 .
Belokon NI Termodynamiikan perusperiaatteet. - M . : Nedra, 1968. - 112 s.
Born M. Kriittisiä huomioita termodynamiikan perinteisestä esittämisestä // Modernin fysiikan kehitys. - M.: Nauka, 1964. - S. 223-256 . (Venäjän kieli)
Vukalovich M.P., Novikov I.I. Termodynamiikka. - M .: Mashinostroenie, 1972. - 671 s.
Gibbs J. W. Thermodynamics. Tilastollinen mekaniikka / Toim. toim. D. N. Zubarev. - M .: Nauka, 1982. - 584 s. - (tieteen klassikot).
Gukhman A. A. Termodynamiikan perusteista. - Alma-Ata: Kazakstanin SSR:n tiedeakatemian kustantamo, 1947. - 106 s.
Gukhman A. A. Termodynamiikan perusteista. — M .: Energoatomizdat, 1986. — 384 s.
Gyarmati I. Epätasapainoinen termodynamiikka. Kenttäteoria ja variaatioperiaatteet. - M .: Mir, 1974. - 304 s.
Zhilin P.A. Rational continuum-mekaniikka. - 2. painos - Pietari. : Polytechnic Publishing House. un-ta, 2012. - 584 s. - ISBN 978-5-7422-3248-3 .
Zalewski K. Fenomenologinen ja tilastollinen termodynamiikka: Lyhyt luentokurssi / Per. puolasta. alla. toim. L. A. Serafimova. - M . : Mir, 1973. - 168 s.
Sommerfeld A. Termodynamiikka ja tilastollinen fysiikka / Per. hänen kanssaan .. - M . : Izd-vo inostr. kirjallisuus, 1955. - 480 s.
Carathéodory K. Termodynamiikan perusteista // Modernin fysiikan kehitys. - M .: Nauka, 1964. - S. 3-22 . (Venäjän kieli)
Clausius R. Lämmön mekaaninen teoria // Termodynamiikan toinen laki. - M.-L.: Gostekhizdat, 1934. - S. 70-158 . (Venäjän kieli)
Kubo R. Termodynamiikka. - M . : Mir, 1970. - 304 s.
Landau L.D., Lifshitz E.M. Tilastollinen fysiikka. Osa 1. - 5. painos. — M .: Fizmatlit, 2002. — 616 s. - (Teoreettinen fysiikka 10 osassa. Osa 5). — ISBN 5-9221-0054-8 .
Leonova VF Termodynamiikka. - M . : Korkeakoulu, 1968. - 159 s.
Poulz D. Negatiiviset absoluuttiset lämpötilat ja lämpötilat pyörivissä koordinaattijärjestelmissä Uspekhi fizicheskikh nauk . - Venäjän tiedeakatemia , 1964. - Voi. 84, nro 4 . - S. 693-713 . (Venäjän kieli)
Prigogine I., Kondepudi D. Moderni termodynamiikka. Lämpömoottoreista dissipatiivisiin rakenteisiin / Per. englannista. - M . : Mir, 2002. - 462 s.
Rudoy Yu. G. Tasapainotermodynamiikan ja tilastollisen mekaniikan matemaattinen rakenne. - M. - Izhevsk: Computer Research Institute, 2013. - 368 s. - ISBN 978-5-4344-0159-3 .
Sivukhin DV Termodynamiikka ja molekyylifysiikka. - Moskova: "Nauka", 1990.
Sorokin VS Makroskooppinen peruuttamattomuus ja entropia. Johdatus termodynamiikkaan. - M. : FIZMATLIT, 2004. - 174 s. — ISBN 5-9221-0507-8 .
Spassky B. I. Fysiikan historia, osa I. - Moskova: "Higher School", 1977.
Talma Lobel. Lämmin kuppi kylmänä päivänä: Kuinka fyysiset tuntemukset vaikuttavat päätöksiimme = Sensation The New Science of Physical Intelligence. — M .: Alpina Publisher , 2014. — 259 s. - ISBN 978-5-9614-4698-2 .
Truesdell K. Termodynamiikka aloittelijoille // Mekaniikka. Ulkomaisten artikkelien käännöskokoelma. - M .: Mir, 1970. - Nro 3 (121), s. 116-128 . (Venäjän kieli)
Fysiikka. Suuri Encyclopedic Dictionary / Ch. toim. A. M. Prokhorov . - M .: Suuri venäläinen tietosanakirja , 1998. - 944 s. — ISBN 5-85270-306-0 .

Linkit

Nykyinen kartta maapallon pintalämpötiloista
Miller, J. Jäähdyttävät molekyylit optoelektrisellä tavalla // Physics Today : aikakauslehti . - 2013. - Vol. 66 , nro. 1 . - s. 12-14 . - doi : 10.1063/pt.3.1840 . — . Arkistoitu alkuperäisestä 15. toukokuuta 2016.

Sanakirjat ja tietosanakirjat

Bibliografisissa luetteloissa
BNE : XX527040 BNF : 119763028 GND : 4059427-0 J9U : 987007529672705171 LCCN : sh85133712 NDL : 00568820 NKC : ph249455

Lämpötila -asteikot
Hooke Dalton Delilah Kelvin Leiden Newton Plankovskaja Rankin Réaumur Römer Wedgwood fahrenheit Celsius
Muunnoskaavat