Абсалютны нуль тэмпературы - кропка спынення руху малекул

Тэрмін «тэмпература» з'явіўся ў часы, калі навукоўцы-фізікі думалі, што цёплыя цела складаюцца з большай колькасці спецыфічнай субстанцыі - теплорода, - чым такія ж целы, але халодныя. А тэмпература тлумачылася як велічыня, якая адпавядае колькасці теплорода ў целе. З тых часоў тэмпературу любых тэл вымераюць у градусах. Але на самой справе гэта мера кінэтычнай энергіі рухаюцца малекул, і, зыходзячы з гэтага, яе варта вымяраць ў джоўль, у адпаведнасці з Сістэмай адзінак Сі.

Паняцце «абсалютны нуль тэмпературы» зыходзіць з другога пачатку тэрмадынамікі. Па ім працэс пераходу цяпла ад халоднага цела да гарачага немагчымы. Гэта паняцце ўведзена ангельскай фізікам У. Томсанам. Яму за дасягненні ў фізіцы каралевай Англіі было падаравана дваранскае званне «лорд» і тытул «барон Кельвін». У 1848 г. У.Томсон (Кельвін) прапанаваў выкарыстоўваць тэмпературную шкалу, у якой за пачатковую кропку прыняў абсалютны нуль тэмпературы, адпаведны лімітавым холаду, а коштам дзялення ўзяў градус Цэльсія. Адзінкай Кельвіна з'яўляецца 1/27316 доля тэмпературы патройнай кропкі вады (каля 0 град. З), г.зн. тэмпературы, пры якой чыстая вада адразу знаходзіцца ў трох відах: лёд, вадкая вада і пара. Абсалютны нуль тэмпературы - гэта мінімальна магчымая нізкая тэмпература, пры якой рух малекул спыняецца, і з рэчыва ўжо немагчыма выняць цеплавую энергію. З тых часоў шкала абсалютных тэмператур стала называцца яго імем.

Тэмпература вымяраецца па розных шкалах

Найбольш ўжываецца шкала тэмпературы носіць назву «шкала Цэльсія». Яна пабудаваная на двух кропках: на тэмпературы фазавага пераходу вады з вадкасці ў пар і вады ў лёд. А. Цэльсій у 1742 г. прапанаваў адлегласць паміж апорнымі кропкамі падзяліць на 100 прамежкаў, а кропку кіпення вады прыняць за нуль, пры гэтым кропку замярзання за 100 градусаў. Але швед К. Ліней прапанаваў зрабіць наадварот. З тых часоў вада замярзае пры нулі градусаў А. Цэльсія. Хоць сапраўды па Цэльсіі яна павінна кіпець. Абсалютны нуль па Цэльсіі адпавядае мінус 273,16 градусаў Цэльсія.

Ёсць яшчэ некалькі тэмпературных шкал: Фарэнгейта, Реомюра, Ранкина, Ньютана, Ромера. Яны маюць розныя апорныя кропкі і цану дзялення. Напрыклад шкала Реомюра таксама пабудавана на Реперы кіпення і замярзання вады, але яна мае 80 дзяленняў. Шкала Фарэнгейта, якая з'явілася ў 1724 г., выкарыстоўваецца ў побыце толькі ў некаторых краінах свету, у т. Ч. ЗША; реперные кропкі: адна - тэмпература сумесі вадзяной лёд - нашатыр і іншая - чалавечага цела. Шкала дзеліцца на сто дзяленняў. Нуль Цэльсія адпавядае 32 градусам Фарэнгейта. Пераклад градусаў у Фарэнгейце можна зрабіць па формуле: F = 1,8 C + 32. Зваротны пераклад: З = (F - 32) / 1,8, дзе: F - градусы Фарэнгейта, С - градусы Цэльсія. Калі вам лянота лічыць, схадзіце ў анлайн-сэрвіс па перакладзе Цэльсія ў Фарэнгейт. У рамачцы набярыце лік градусаў Цэльсія, націсніце «Разлічыць», выберыце «Фарэнгейт» і націсніце «Пуск». Вынік з'явіцца адразу.

Шкала Ранкина названая ў гонар ангельскага (дакладней шатландскага) фізіка Уільяма Дж. Ранкина, былога сучаснікам Кельвіна і адным са стваральнікаў тэхнічнай тэрмадынамікі. У яго шкале важных кропак тры: пачатак - абсалютны нуль, кропкі замярзання вады 491,67 градус Ранкина і закіпання вады 671,67 град. Лік дзяленняў паміж замярзаннем вады і яе закіпаннем і ў Ранкина, і ў Фарэнгейта роўна 180.

Большасцю гэтых шкал карыстаюцца выключна фізікі. А 40% апытаных у нашы дні амерыканскіх школьнікаў выпускных класаў сказалі, што яны не ведаюць, што такое абсалютны нуль тэмпературы.