물질이 열 에너지를 유지하지 못하는 최저 온도는 절대 0입니다. 이 온도에서 자연의 기본 입자의 진동 운동은 중요하지 않습니다. 그 온도는 켈빈 스케일에서 0k, 섭씨 스케일에서 –273.15도, 화씨 척도에서 459.67도입니다.
0의 측정이 온도의 이론적 절대 제로에 해당하는 온도 측정 스케일, 즉 최소 에너지의 열역학적 평형 조건을 절대 온도 스케일로 알려져 있습니다. Kelzmann 상수 1.380649 x 10–23 joule에 의해 정의 된 절대 스케일 인 Kelvin (k) 스케일은 국제 단위 시스템의 온도 표준 척도입니다.
온도 스케일
온도의 절대 척도를 이해하려면 먼저 온도 척도를 배우겠습니다.
섭씨 스케일
온도 측정의 가장 일반적인 단위는 섭씨 또는 섭씨입니다. 스웨덴 천문학자인 Anders Celsius (1701–1744)는 그 이름의 영감이었습니다.
한 대기압에서, 물의 동결 지점은 0oC이고 끓는 온도는 100oC입니다. 섭씨와 켈빈도 사이의 연결은 다음과 같습니다.
t (섭씨) =t (켈빈) –273.15 °
중요한 점
- 섭씨 학위 (° C)는 온도 간격, 두 온도의 차이 또는 섭씨 척도의 불확실성을 나타내는 데 사용할 수있는 측정 단위입니다.
- “섭씨”부서와 섭씨 규모는 현재 국제 협약 (VSMOW; 특별히 정제 된 물)에 의해 합의 된 바와 같이 절대 제로와 비엔나 표준 평균 해수의 트리플 포인트라는 두 가지 온도로 정의됩니다. 이것은 또한 섭씨 스케일이 Kelvin 스케일에 어떻게 연결되는지 설명하는데, 이는 기호 K를 사용하여 열역학적 온도의 SI 기본 단위를 식별합니다. 절대 0은 정확히 0K 및 -273.15 ° C이며, 가장 낮은 온도는 상상할 수 있습니다 (물질이 최소 엔트로피를 달성하는 지점). 트리플 포인트의 물 온도는 정확히 273.16k 및 0.01 ° C입니다.
화씨 스케일
화씨 척도는 1724 년에 개념을 제안한 과학자 인 Daniel Gabriel Fahrenheit (1686-1736)의 이름을 따서 명명되었습니다.이 척도의 온도는 화씨 (OF)의 정도로 측정됩니다.
.예를 들어, 물의 동결 지점은 화씨 32도이며, 끓는점은 화씨 212도입니다. 결과적으로 화씨 척도의 학위는 동결 지점과 비등점 사이의 온도 차이의 1/180입니다. 물의 얼어 붙은 것과 끓는점은 섭씨 척도에서 100도 떨어져 있습니다.
중요한 점
- 20 세기 중반에서 대부분의 국가는 화씨 시스템을 섭씨 규모로 대체했습니다. 그러나 여전히 미국, 케이맨 제도, 팔라우, 바하마 및 벨리즈의 공식적인 온도 규모는 화씨입니다.
켈빈 스케일
켈빈은 국제 단위 시스템의 7 개의 기본 단위 중 하나이며 기호 K (SI)를 가지고 있습니다. 켈빈 스케일은 절대 0에서 시작하여 절대 0에서 끝나는 열역학적 절대 온도 스케일입니다. 고전적인 열역학 모델에서 절대 제로는 모든 열 운동이 중단되는 온도입니다.
중요한 점
- 0K (절대 제로)는 가능한 한 가장 큰 범위까지 모든 재료의 모든 열 이동을 억제하기 때문에 보편적입니다. 결과적으로 Absolute Zero는 Kelvin Scale의 Null Point의 자연스러운 선택입니다.
- 이상적인 가스의 부피와 같은 다양한 물리적 매개 변수는 절대 온도에 직접 연결되어 있기 때문에 켈빈 스케일은 과학 활동에 널리 사용됩니다.
- Quantum Mechanical Zero Point 에너지 또는 접지 상태의 에너지는 여전히 K 시스템에 Absolute Zero에서 존재합니다. 그러나 운동 에너지는 고전적인 열역학의 해석에서 0이 될 수 있으며 물질의 열 에너지는 사라집니다.
- 실험실에서 PK (Pico-Kelvin)가 10-12 K와 같은 100 PK 범위에서 가장 낮은 온도가 달성되었습니다. 기록 된 가장 낮은 자연 온도는 약 1K이며, 이는 Boomerang Nebula의 급속한 가스 확장에서 발견되었습니다. >.
결론
온도 스케일은 물리적 수량 온도를 교정하는 방법론입니다. 경험적 스케일은 이해하기 쉬운 물과 물의 비등점과 같은 신뢰할 수있는 요인을 참조하여 온도를 정량화하는 데 사용됩니다. 절대 온도는 유용한 증분 단위를 선택하고 가능한 최저 온도를 제로 포인트로 사용하는 것을 포함하는 열역학적 원리를 기반으로합니다. 일반적인 온도 척도에는 섭씨, 켈빈 및 화씨가 포함됩니다. -273.15도 섭씨는 상상할 수있는 가장 낮은 온도입니다. 켈빈 스케일에서 이것은 0K와 같습니다. 0K의 온도는 원자가 이동하는 것을 중단하는 지점을 나타냅니다. 절대 제로 또는 0K는 원자 운동이 정지 된 온도입니다. 따라서 온도의 절대 척도에 대한 연구는 매우 중요하고 필요합니다.
