Apsolutna nulta temperatura - točka prestanka kretanja molekula

2024 Autor: Henry Conors | [email protected]. Zadnja promjena: 2024-02-12 08:09

Izraz "temperatura" pojavio se u vrijeme kada su fizičari mislili da se topla tijela sastoje od veće količine specifične tvari - kalorijske - od istih tijela, ali hladnih. A temperatura je protumačena kao vrijednost koja odgovara količini kalorija u tijelu. Od tada se temperatura svakog tijela mjeri u stupnjevima. Ali zapravo je to mjera kinetičke energije pokretnih molekula i, na temelju toga, trebala bi se mjeriti u džulima, u skladu sa C sustavom jedinica.

Koncept "apsolutne nulte temperature" dolazi iz drugog zakona termodinamike. Prema njemu, proces prijenosa topline s hladnog tijela na vruće je nemoguć. Ovaj koncept uveo je engleski fizičar W. Thomson. Za njegova postignuća u fizici engleska kraljica dodijelila mu je plemićku titulu "Lord" i titulu "Baron Kelvin". Godine 1848. W. Thomson (Kelvin) je predložio korištenje temperaturne ljestvice u kojoj je uzeo temperaturu apsolutne nule koja odgovara ekstremnoj hladnoći kao početnu točku, a uzeo stupnjeve Celzija kao cijenu podjele. Kelvinova jedinica je 1/27316 temperature trostruke točke vode (oko 0 stupnjeva C), t.j. temperatura na kojoj čista voda odmahDolazi u tri oblika: led, tekuća voda i para. Apsolutna nulta temperatura je najniža moguća niska temperatura pri kojoj prestaje kretanje molekula, te više nije moguće izvući toplinsku energiju iz tvari. Od tada apsolutna temperaturna skala nosi njegovo ime.

Temperatura se mjeri na različitim skalama

Najčešće korištena temperaturna ljestvica naziva se Celzijeva ljestvica. Gradi se na dvije točke: na temperaturi faznog prijelaza vode iz tekućine u paru i vode u led. A. Celsius je 1742. godine predložio da se udaljenost između referentnih točaka podijeli na 100 intervala, i da se točka vrenja vode uzme kao nula, dok je točka smrzavanja 100 stupnjeva. No, Šveđanin K. Linnaeus je predložio da se učini suprotno. Od tada se voda smrzava na nula stupnjeva A. Celzijusa. Iako bi trebao ključati točno u Celzijusu. Apsolutna nula u Celzijusu je minus 273,16 stupnjeva Celzija.

Postoji još nekoliko temperaturnih ljestvica: Fahrenheit, Réaumur, Rankine, Newton, Roemer. Imaju različite referentne točke i intervale mjerila. Na primjer, Reaumurova ljestvica je također izgrađena na mjerilima ključanja i smrzavanja vode, ali ima 80 podjela. Fahrenheitova ljestvica, koja se pojavila 1724. godine, koristi se u svakodnevnom životu samo u nekim zemljama svijeta, uključujući SAD; referentne točke: jedna je temperatura mješavine vodenog leda – amonijaka, a druga je temperatura ljudskog tijela. Ljestvica je podijeljena na stotinu podjela. Nula Celzijusa odgovara 32 stupnja Fahrenheita. Pretvorba stupnjeva u Fahrenheit može se izvršiti pomoću formule: F=1,8 C + 32. Obrnuti prijevod: C=(F -32)/1, 8, gdje je: F - stupnjevi Fahrenheita, C - stupnjevi Celzija. Ako ste previše lijeni za brojanje, idite na online uslugu konverzije Celzijusa u Fahrenheit. U okvir upišite broj Celzijevih stupnjeva, kliknite "Izračunaj", odaberite "Fahrenheit" i kliknite "Start". Rezultat će se pojaviti odmah.

Rankinova ljestvica je dobila ime po engleskom (točnije škotskom) fizičaru Williamu J. Rankinu, bivšem Kelvinovu suvremeniku i jednom od tvoraca tehničke termodinamike. U njegovoj ljestvici postoje tri važne točke: početak je apsolutna nula, ledište vode je 491,67 stupnjeva Rankinea i vrelište vode je 671,67 stupnjeva. Broj podjela između zamrzavanja vode i njenog ključanja u Rankineu i Fahrenheitu je 180.

Većinu ovih ljestvica koriste isključivo fizičari. A 40% američkih srednjoškolaca anketiranih ovih dana reklo je da ne znaju što je temperatura apsolutne nule.