一个关于温度本质的问题。。

www.zhiqu.org     时间: 2024-06-18
从分子运动论观点看,温度是物体分子运动平均动能的标志。温度是大量分子热运动的集体表现,含有统计意义。对于个别分子来说,温度是没有意义的。
意思是没有大量分子热也就是没有温度。等同于真空没有温度。
任何进入真空的物体都是一个具有大量分子热的集合。都会破坏真空环境,使得环境具备有温度。

理想的真空状态是没有任何物质的,但是现实中存在的“真空”中还是有一定的物质的。真空是一种不存在任何物质的空间状态,是一种物理现象。实上,在真空技术里,真空系针对大气而言,一特定空间内部之部份物质被排出,使其压强小于一个标准大气压,则我们通称此空间为真空或真空状态。

温度的本质?~

温度是个宏观的物理量,我们能感受到,它是怎么定义的呢?先给出温度的定义:

1/T = dS/dE

下面咱们来说说这个公式是怎么来的。

考虑气体的温度问题,一般要先把问题简化成所谓的“理想气体”。因为一般气体里的能量有三部分:气体分子整体的线性运动,气体分子的自旋,和气体分子的颤动。其中后两种能量与温度无关。那么理想气体中的分子是完全弹性的小球,没有自旋和颤动,所以系统内总的能量就等于分子作整体线性运动的总的动量。

咱们来把一个封闭的理想气体系统想象成个密闭容器,里边有一些圆球来回运动。我们知道这个系统是有能量的,而且球的运动速度越高,系统的总能量就肯定越大。怎么来描述这个系统的能量特征呢?显然用总能量是不成的,因为同样的速度,同样的密度情况下,大的容器就比小容器总的能量高,这没解决问题。我们需要知道的是:两个系统相比,哪一个“相对”的能量级别更高(或更低)?

可能有人已经猜出来乐:这要从分子的动量下手。

说明一哈,上边之所以把“速度”说成了动量,是因为考虑到小球的质量可能不一样,速度同样时,质量大的小球能量就大。用“动量”就简化乐叙述,也更准确。

理想气体系统里单个分子之间运动的动量是不一样的,按大小来分,叫“能态”。如果一个系统内有N个能态(N小于或等于系统内总的分子数),每个能态就分走了一部分系统的总的能量,平均每个能态分得的能量是E/N。显然,如果有两个系统,那么E/N值(E1/N1,E2/N2)比较高的内个系统,相对的能量级别就高。这个比值跟系统的大小无关。

不知不觉之间,咱们好象已经发现乐上边提出的“两个系统相比,哪一个相对的能量级别更高?”这个问题的解决之道。

在物理上,一般考虑能态N的自然对数,把这个叫作熵,S。嘿嘿,似曾相识吧?显然,系统内的熵增所对应的能量变化可以用来描述系统的能量特征:dS/dE。这个比值小的时候,说明比较小的熵增对应着比较高的能量变化,系统整体的能量级别很高;反过来,就,就,就反过来说呗。这个特征,用一个物理量来描述,管它叫温度:T。定义为,

1/T = dS/dE

或,

T = 1 / (dS/dE)

现在就清楚乐,如果我们说:“两个系统A和B,A比B的温度高。”,实质是在说:在同样的熵增情况下,A系统中所对应的能量变化比B系统大。

应当说明的是,对温度有各种各样的解释,俺说的只是其中之一:热力学的解释。实际上,不存在一个统一的、完全没毛病的对温度的解释。要回答中小学生这个问题,就说气体温度跟气体分子的运动速度正相关,基本就行乐。再刨根问底,俺上边说的基本可以应付。还不满意的话,嘿嘿,您需要自个儿创造个说法乐,出个SCI文5D.

温度的本质是物体的分子平均动能的一种度量方式,也就是用摄氏度、华氏度、开尔文等热学计量单位来表达物体的分子平均动能。温度表达的是物体的总“热能”除以物质的量以后得到的结果。
它规定了温度的读数起点(零点)和测量温度的基本单位。国际单位为热力学温标(K)。目前国际上用得较多的其他温标有华氏温标(°F)、摄氏温标(°C)和国际实用温标。
从分子运动论观点看,温度是物体分子运动平均动能的标志。温度是大量分子热运动的集体表现,含有统计意义。对于个别分子来说,温度是没有意义的。根据某个可观察现象(如水银柱的膨胀),按照几种任意标度之一所测得的冷热程度。


扩展资料:
温度高到一定程度把空气中的氧气物质燃烧化为火焰传递热可导致物质融化融解高到极致便毁灭物质(质量)能量一切;温度低到一定程度便可以与水或空气或身体(血液)中的水分凝固成冰传递冷,冰冻可导致物质碎裂,冷到极致可碎裂物质质量能量一切危及生命的都可以改变物体的移动(运动)速度。
大气层中气体的温度是气温,是气象学常用名词。它直接受日射所影响:日射越多,气温越高。中国以摄氏温标(℃)表示。气象部门所说的地面气温,就是指高地面约1.5m处百叶箱中的温度
热力学第零定律的重要性在于它给出了温度的定义和温度的测量方法。定律中所说的热力学系统是指由大量分子、原子组成的物体或物体系。它为建立温度概念提供了实验基础。
参考资料来源:百度百科——温度


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