Прагляд крыніцы для Абсалютная тэрмадынамічная тэмпэратура

'''Абсалю́тная тэмпэрату́ра''' (абсалютная тэмпэратурная шкала) — гэта безумоўная мера [[Тэмпэратура|тэмпэратуры]] і адна з галоўных характарыстак тэрмадынамікі.
<br />Паняцьце абсалютнай тэмпэратуры прапанаваў ангельскі фізык [[Ўільям Томсан]] (лорд Кельвін), у сувязі з чым шкалу абсалютнай тэмпэратуры завуць шкалой Кельвіна або тэрмадынамічнай тэмпэратурнай шкалой. Адзінка абсалютнай тэмпэратуры — [[кельвін]] (абазначаецца К).
<br />Абсалютная шкала тэмпэратуры завецца так, таму што мера асноўнага стану ніжняй мяжы тэмпэратуры:
<br />[[Абсалютны нуль тэмпэратуры|абсалютны нуль]] — найболей нізкая магчымая тэмпэратура, пры якой нічога ня можа быць халадней і тэарэтычна немагчыма выняць з рэчыва цеплавую энэргію.
<br />Абсалютны нуль вызначаны як 0 K. Што прыблізна роўна −273.15&nbsp;°C. Адзін Кельвін роўны аднаму градусу Цэльсія.<br />

== Абсалютная тэмпэратура з малекулярна-кінэтычнага пункта гледжаньня ==
[[Файл:Translational motion.gif|міні|300пкс|Хаатычны цеплавы рух часьціц рэчыва, такіх як атамы і малекулы]]
Тэрмадынамічная тэмпэратура з [[Малекулярна-кінэтычная тэорыя|малекулярна-кінэтычнага]] пункту гледжаньня — фізычная велічыня, якая характарызуе інтэнсіўнасьць хаатычнага, цеплавога руху ўсёй сукупнасьці часьціц сыстэмы і прапарцыйная сярэдняй [[Кінэтычная энэргія|кінэтычнай энэргіі]] паступальнага руху адной часьціцы.

Сувязь паміж кінэтычнай энэргіяй, масай і хуткасьцю выяўляецца наступнай формулай:
<br />
''E<sub>k</sub>''&nbsp;=&nbsp;<sup>1</sup>/<sub>2</sub>''m''&nbsp;•&nbsp;''v''<sup>&nbsp;2</sup>
<br />Такім чынам часьціцы аднолькавай масы з аднолькавай хуткасьцю маюць і аднолькавую тэмпэратуру.
<br />Сярэдняя кінэтычная энэргія часьціцы зьвязаная з тэрмадынамічнай тэмпэратурай [[Сталая Больцмана|сталай Больцмана]]:
<br />''E<sub>ср</sub>''&nbsp;=&nbsp;3/2''k<sub>B</sub>T''
<br />
дзе k<sub>B</sub> = 1.380 6505(24) × 10<sup>−23</sup> Дж/K — сталая Больцмана
: T — тэрмадынамічная тэмпэратура, К

== Энэргія цеплавога руху пры абсалютным нулі ==
Калі матэрыя астуджаецца, шматлікія формы цеплавой энэргіі і зьвязаныя зь ёй эфэкты адначасова памяншаюцца па велічыні. Рэчыва пераходзіць ад меней спарадкаванага стану да больш спарадкаванага. Газ ператвараецца ў вадкасьць і затым крышталізуецца ў цьвёрдае цела (гелій і пры абсалютным нулі застаецца ў вадкім стане пры атмасфэрным ціску). Рух атамаў і малекул запавольваецца, іх кінэтычная энэргія памяншаецца. Электрычны [[супор]] большасьці мэталаў падае з-за памяншэньні расьсейваньня электронаў на вагальных з меншай амплітудай атамах крышталічнай рашоткі. Такім чынам нават пры абсалютным нулі [[Электрон|электроны]] праводнасьці рухаюцца паміж атамамі з хуткасьцю [[Энрыка Фэрмі|Фэрмі]] парадку
1×10<sup>6</sup>м/с.

Тэмпэратура, пры якой часьціцы рэчыва маюць мінімальную колькасьць руху, і якое захоўваецца толькі дзякуючы [[Квантавая мэханіка|квантавамэханічнага]] руху — гэта тэмпэратура абсалютнага нуля (Т = 0К).

Тэмпэратуры абсалютнага нуля дасягнуць немагчыма. Найболей нізкая тэмпэратура 450±80 × 10<sup>-12</sup>К [[Кандэнсат Базэ-Айнштайна|кандэнсату Базэ-Айнштайна]] атамаў [[Натар|натру]] была атрыманая ў 2003 г. дасьледнікамі з [[Масачусэцкі тэхналягічны інстытут|Масачусэцкага тэхналягічнага інстытуту]]. Пры гэтым пік [[Цеплавое выпраменьваньне|цеплавога выпраменьваньня]] знаходзіцца ў вобласьці [[Даўжыня хвалі|даўжынь хваль]] парадку 6400 км, гэта значыць прыкладна радыюсу Зямлі.

== Тэмпэратура з тэрмадынамічнага пункта гледжаньня ==
Існуе мноства розных шкал тэмпэратур. Калісьці тэмпэратура вызначалася вельмі адвольна. Мерай тэмпэратуры служылі пазнакі, нанесеныя на роўных адлегласьцях на сьценах люлечкі, у якой пры награваньні пашыралася вада. Потым вырашылі вымераць тэмпэратуру ртутным [[Тэрмомэтар|тэрмомэтрам]] і выявілі, што градусныя адлегласьці не аднолькавыя. У тэрмадынаміцы даецца азначэньне тэмпэратуры, якое не залежыць ад якіх-небудзь уласьцівасьцяў рэчыва.

Увядзем функцыю f(T), якая не залежыць ад уласьцівасьцяў рэчыва. З [[Тэрмадынаміка|тэрмадынамікі]] вынікае, што:<br />
Калі нейкая цеплавая машына, паглынаючы [[колькасьць цеплыні]] Q<sub>1</sub> пры T<sub>1</sub> вылучае цеплыню Q<sub>s</sub> пры тэмпэратуры ў адзін [[градус]], а іншая машына, паглынуўшы цеплыню Q<sub>2</sub> пры T<sub>2</sub>, вылучае тую ж самую цеплыню Q<sub>s</sub> пры тэмпэратуры ў адзін градус, то машына, паглынальная Q<sub>1</sub> пры T<sub>1</sub> павінна пры тэмпэратуры T<sub>2</sub> вылучаць цеплыню Q<sub>2</sub>.
<br />Вядома, паміж цеплынёй Q і тэмпэратурай T існуе залежнасьць і цеплыня Q1 павінна быць прапарцыйна Q<sub>s</sub>. Такім чынам, кожнай колькасьці цеплыні Q<sub>s</sub>, вылучанай пры тэмпэратуры ў адзін градус, адпавядае колькасьць цеплыні, паглынутай машынай пры тэмпэратуры T, роўна Q<sub>s</sub>, памножанаму на некаторую нарастальную функцыю f тэмпэратуры:<br />
: Q=Q<sub>s</sub>f(T)
<br />Паколькі знойдзеная функцыя ўзрастае з тэмпэратурай, то можна лічыць, што яна сама па сабе вымерае тэмпэратуру, пачынальна са стандартнай тэмпэратуры ў адзін градус. Гэта азначае, што можна знайсьці тэмпэратуру цела, вызначыўшы колькасьць цеплыні, якое паглынаецца цеплавой машынай, якая працуе ў інтэрвале паміж тэмпэратурай цела і тэмпэратурай у адзін градус. Атрыманая такім чынам тэмпэратура завецца абсалютнай тэрмадынамічнай тэмпэратурай і не залежыць ад уласьцівасьцяў рэчыва. Такім чынам, для зварачальнай цеплавой машыны выконваецца роўнасьць:<br />
: <math>
\frac {Q_1}{T_1} = \frac{Q_2}{T_2} = S
</math>
<br />дзе S — [[Тэрмадынамічная энтрапія|энтрапія]]. <br />
: <math>
dS=\frac{dQ}{T}
</math>
<br />Для сыстэмы, у якой энтрапія S можа быць функцыяй S(E) яе [[энэргія|энэргіі]] Е, тэрмадынамічная тэмпэратура вызначаецца як:
: <math>
\frac {1}{T} = \frac{dS}{dE}
</math>

== Глядзіце таксама ==
* [[Абсалютны нуль тэмпэратуры]]
* [[Абсалютная шкала тэмпэратур]]
* [[Цеплавое выпраменьваньне]]

== Вонкавыя спасылкі ==
* [http://www.britannica.com/science/absolute-temperature-scale Absolute temperature scale]{{ref-en}} Encyclopædia Britannica

{{Няма крыніц}}

[[Катэгорыя:Тэмпэратура| ]]
[[Катэгорыя:Функцыі стану]]
[[Катэгорыя:Базавыя адзінкі СІ]]