Absolute Nulltemperatur - der Punkt, an dem die Bewegung von Molekülen aufhört

2024 Autor: Henry Conors | [email protected]. Zuletzt bearbeitet: 2024-02-12 05:35

Der Begriff „Temperatur“tauchte zu einer Zeit auf, als die Physiker dachten, dass warme Körper aus einer größeren Menge einer bestimmten Substanz – Kalorien – bestehen als die gleichen Körper, aber k alt. Und die Temperatur wurde als Wert interpretiert, der der Kalorienmenge im Körper entspricht. Seitdem wird die Temperatur eines Körpers in Grad gemessen. Tatsächlich ist sie jedoch ein Maß für die kinetische Energie sich bewegender Moleküle und sollte daher in Übereinstimmung mit dem C-Einheitensystem in Joule gemessen werden.

Das Konzept der "absoluten Nulltemperatur" stammt aus dem zweiten Hauptsatz der Thermodynamik. Demnach ist es unmöglich, Wärme von einem k alten Körper auf einen heißen zu übertragen. Dieses Konzept wurde von dem englischen Physiker W. Thomson eingeführt. Für seine Leistungen in der Physik verlieh ihm die Königin von England den Adelstitel „Lord“und den Titel „Baron Kelvin“. 1848 schlug W. Thomson (Kelvin) vor, eine Temperaturskala zu verwenden, bei der er die absolute Nulltemperatur entsprechend der extremen Kälte als Ausgangspunkt nahm und Grad Celsius als Teilungspreis nahm. Die Einheit Kelvin ist 1/27316 der Temperatur des Tripelpunktes von Wasser (etwa 0 Grad C), d.h. Temperatur, bei der sofort reines WasserEs kommt in drei Formen vor: Eis, flüssiges Wasser und Dampf. Die absolute Nulltemperatur ist die tiefstmögliche Tieftemperatur, bei der die Bewegung von Molekülen aufhört und es nicht mehr möglich ist, der Substanz Wärmeenergie zu entziehen. Seitdem ist die absolute Temperaturskala nach ihm benannt.

Temperatur wird auf verschiedenen Skalen gemessen

Die am häufigsten verwendete Temperaturskala heißt Celsius-Skala. Sie baut auf zwei Punkten auf: auf der Temperatur des Phasenübergangs von Wasser von Flüssigkeit zu Dampf und von Wasser zu Eis. A. Celsius schlug 1742 vor, den Abstand zwischen Referenzpunkten in 100-Intervalle zu unterteilen und den Siedepunkt von Wasser als Null anzunehmen, während der Gefrierpunkt 100 Grad beträgt. Aber der Schwede K. Linnaeus schlug vor, das Gegenteil zu tun. Seitdem gefriert Wasser bei null Grad Celsius. Obwohl es genau in Celsius kochen sollte. Der absolute Nullpunkt in Celsius ist minus 273,16 Grad Celsius.

Es gibt mehrere weitere Temperaturskalen: Fahrenheit, Réaumur, Rankine, Newton, Römer. Sie haben unterschiedliche Referenzpunkte und Skalenintervalle. Die Reaumur-Skala zum Beispiel ist ebenfalls auf den Maßstäben Kochen und Gefrieren von Wasser aufgebaut, hat aber 80 Unterteilungen. Die 1724 erschienene Fahrenheit-Skala wird im Alltag nur in einigen Ländern der Welt, einschließlich der USA, verwendet; Bezugspunkte: Einer ist die Temperatur des Wassereis-Ammoniak-Gemisches und der andere die Temperatur des menschlichen Körpers. Die Skala ist in hundert Unterteilungen unterteilt. Null Celsius entspricht 32 Grad Fahrenheit. Die Umrechnung von Grad in Fahrenheit kann mit der Formel erfolgen: F \u003d 1,8 C + 32. Rückübersetzung: C \u003d (F -32)/1, 8, wobei: F - Grad Fahrenheit, C - Grad Celsius. Wenn Sie zu faul zum Zählen sind, besuchen Sie den Online-Umrechnungsdienst von Celsius in Fahrenheit. Geben Sie in das Feld die Anzahl Grad Celsius ein, klicken Sie auf „Berechnen“, wählen Sie „Fahrenheit“und klicken Sie auf „Start“. Das Ergebnis wird sofort angezeigt.

Die Rankin-Skala ist nach dem englischen (genauer schottischen) Physiker William J. Rankin benannt, einem ehemaligen Zeitgenossen von Kelvin und einem der Schöpfer der technischen Thermodynamik. In seiner Skala gibt es drei wichtige Punkte: Der Anfang ist der absolute Nullpunkt, der Gefrierpunkt von Wasser liegt bei 491,67 Grad Rankine und der Siedepunkt von Wasser liegt bei 671,67 Grad. Die Anzahl der Unterteilungen zwischen dem Gefrieren von Wasser und seinem Sieden in Rankine und Fahrenheit beträgt 180.

Die meisten dieser Skalen werden ausschließlich von Physikern verwendet. Und 40 % der heutzutage befragten amerikanischen Highschool-Schüler sagten, sie wüssten nicht, was die absolute Nulltemperatur ist.