Temperatura zero assoluta - il punto di cessazione del movimento delle molecole

2024 Autore: Henry Conors | [email protected]. Ultima modifica: 2024-02-12 09:07

Il termine "temperatura" è apparso in un momento in cui i fisici pensavano che i corpi caldi fossero costituiti da una quantità maggiore di una sostanza specifica - calorica - rispetto agli stessi corpi, ma freddi. E la temperatura è stata interpretata come un valore corrispondente alla quantità di calorie nel corpo. Da allora, la temperatura di qualsiasi corpo viene misurata in gradi. Ma in re altà è una misura dell'energia cinetica delle molecole in movimento e, in base a ciò, dovrebbe essere misurata in Joule, secondo il sistema di unità C.

Il concetto di "temperatura zero assoluta" deriva dalla seconda legge della termodinamica. Secondo esso, il processo di trasferimento del calore da un corpo freddo a uno caldo è impossibile. Questo concetto è stato introdotto dal fisico inglese W. Thomson. Per i suoi successi in fisica, la regina d'Inghilterra gli concesse il titolo nobiliare di "Signore" e il titolo di "Barone Kelvin". Nel 1848, W. Thomson (Kelvin) suggerì di utilizzare una scala di temperatura, in cui prendeva come punto di partenza la temperatura zero assoluta corrispondente al freddo estremo e prendeva i gradi Celsius come prezzo di divisione. L'unità Kelvin è 1/27316 della temperatura del punto triplo dell'acqua (circa 0 gradi C), cioè temperatura alla quale l'acqua pura immediatamenteSi presenta in tre forme: ghiaccio, acqua liquida e vapore. La temperatura zero assoluta è la bassa temperatura più bassa possibile alla quale il movimento delle molecole si interrompe e non è più possibile estrarre energia termica dalla sostanza. Da allora, la scala della temperatura assoluta è stata intitolata a lui.

La temperatura viene misurata su scale diverse

La scala di temperatura più comunemente usata è chiamata scala Celsius. Si basa su due punti: sulla temperatura del passaggio di fase dell'acqua dal liquido al vapore e dall'acqua al ghiaccio. A. Celsius nel 1742 propose di dividere la distanza tra i punti di riferimento in 100 intervalli e di prendere il punto di ebollizione dell'acqua come zero, mentre il punto di congelamento è di 100 gradi. Ma lo svedese K. Linnaeus ha suggerito di fare il contrario. Da allora, l'acqua si congela a zero gradi A. Celsius. Anche se dovrebbe bollire esattamente in Celsius. Lo zero assoluto in gradi Celsius è meno 273,16 gradi Celsius.

Ci sono molte altre scale di temperatura: Fahrenheit, Réaumur, Rankine, Newton, Roemer. Hanno diversi punti di riferimento e intervalli di scala. Ad esempio, anche la scala Reaumur è costruita sui parametri di ebollizione e congelamento dell'acqua, ma ha 80 divisioni. La scala Fahrenheit, apparsa nel 1724, è usata nella vita di tutti i giorni solo in alcuni paesi del mondo, compresi gli USA; punti di riferimento: uno è la temperatura della miscela di acqua ghiacciata - ammoniaca e l' altro è la temperatura del corpo umano. La scala è divisa in cento divisioni. Zero Celsius corrisponde a 32 gradi Fahrenheit. La conversione dei gradi in Fahrenheit può essere eseguita utilizzando la formula: F \u003d 1,8 C + 32. Traduzione inversa: C \u003d (F -32)/1, 8, dove: F - gradi Fahrenheit, C - gradi Celsius. Se sei troppo pigro per contare, vai al servizio di conversione da Celsius a Fahrenheit online. Nella casella, digita il numero di gradi Celsius, fai clic su "Calcola", seleziona "Fahrenheit" e fai clic su "Inizia". Il risultato apparirà immediatamente.

La scala Rankin prende il nome dal fisico inglese (più precisamente scozzese) William J. Rankin, un ex contemporaneo di Kelvin e uno dei creatori della termodinamica tecnica. Ci sono tre punti importanti nella sua scala: l'inizio è lo zero assoluto, il punto di congelamento dell'acqua è 491,67 gradi Rankine e il punto di ebollizione dell'acqua è 671,67 gradi. Il numero di divisioni tra il congelamento dell'acqua e la sua ebollizione sia in Rankine che in Fahrenheit è 180.

La maggior parte di queste scale sono usate esclusivamente dai fisici. E il 40% degli studenti delle scuole superiori americane intervistati in questi giorni ha affermato di non sapere quale sia la temperatura dello zero assoluto.