Термодинамічна температура

Абсолю́тна температу́ра — параметр стану, який характеризує макроскопичну систему в стані термодінамічної рівноваги..

Абсолютна температура позначається здебільшого великою латинською літерою T й вимірюється в градусах Кельвіна.

У фізиці, де часто зустрічається добуток $k_{B}T$, де k_B - стала Больцмана, цей множник часто пропускається й тоді абсолютна температура має розмірність енергії.

Виникнення поняття

Поняття абсолютної температури ввів В. Томсон (Кельвін). Абсолютна температурна шкала позначається літерою К.

Обмеження у застосуванні

У вимірюванні температури є труднощі, бо термометри не дають можливості виміряти її незалежно від механічних, теплових та інших властивостей термометричних речовин, з яких виготовляють термометри. Так, через неоднакову залежність від температури коефіціент розширення ртуті, спирту й газу покази термометрів з цими речовинами не збігаються, крім постійних (реперних) точок, напр. 0° С і 100° С.

Рівняння

Томсон показав у 1848 , що можна встановити температурну шкалу, яка не залежить від властивостей термометричних речовин, якщо використати висновок з циклу Карно про те, що

Q₁ : Q₂ = T₁ : T₂

не залежить від властивостей речовин;

тут Q₁ — кількість тепла, що надходить від нагрівника при температурі T₁; Q₂ — кількість тепла, віддана холодильникові при температурі Т₂.

Висновки із рівняння

З наведеного рівняння можна визначити, наприклад, T₂ якщо виміряти Q₁ та Q₂ і знати Т₂. Шкала температур, встановлена на основі цього рівняння, називається термодинамічною. Хоч цикл Карно відноситься до ідеального газу, однак властивості дуже розрідженого водню, гелію, азоту мало відмінні від властивостей ідеального газу; тому термодинамічна шкала температур мало відмінна від шкали газових термометрів з переліченими газами, побудованої на основі закону Гей-Люссака. Важливе значення абсолютної температури полягає в тому, що вона є найбільш природною мірою теплового руху і використовується у фундаментальних законах фізики.

Література

• Українська радянська енциклопедія : у 12 т. / гол. ред. М. П. Бажан ; редкол.: О. К. Антонов та ін. — 2-ге вид. — К. : Головна редакція УРЕ, 1974–1985.