溫度是一種能量的量度,溫度越高表示分子運動或動能越大。常用的刻度包括華氏度和攝氏度,每種刻度在水的冰點和沸點之間都有一個已知的度數或增量。絕對刻度不使用相同的參考點,但它是以零作為分子沒有動能的理論值為基礎...
溫度是一種能量的量度,溫度越高表示分子運動或動能越大。常用的刻度包括華氏度和攝氏度,每種刻度在水的冰點和沸點之間都有一個已知的度數或增量。絕對刻度不使用相同的參考點,但它是以零作為分子沒有動能的理論值為基礎的。一些科學家認為絕對零度永遠不可能達到,因為作為一個計算值,沒有辦法測量它。

與攝氏度不同,絕對標度不是以水分子的行為為基礎的。英國物理學家威廉·湯姆森(William Thomson)或凱爾文勛爵(Lord Kelvin)在19世紀40年代創建了一個絕對標度。在他的攝氏標度下,水在0°C下結冰,在100°C時沸騰。Kelvin計算出絕對低溫極限約為-273°C,稱之為他的溫標的零點。他的比例尺使用了與攝氏度相同的溫度增量,并以他的名字命名了開爾文溫標。

開爾文溫標是以絕對零度為基礎的。威廉·蘭金在1850年代提出了一種基于華氏度而不是攝氏度的絕對溫標。在這個標度上,水在32°F的溫度下凍結,在212°F下沸騰。他的刻度基于與Kelvin相同的理論零點,即-459°F,這被稱為蘭金標度。絕對標度溫度定義了分子的運動,而不是熱能的測量。當氣體中的能量增加或減少時,密封容器中氣體的壓力也會發生變化。測定氣體性質時,測量的溫度和壓力與已知的標準值相比,以絕對零度為基準這些特性對于分析氣體混合物、氣體或其他材料在低溫或極低溫度下的性能非常重要。材料的另一個特性是它們的三相點。這是指材料可以存在于所有三個相的溫度和壓力;固體,氣體和液體。一個三相點是水,它的三相點在273°K,與它的正常冰點32°F或0°C相同。這解釋了為什么寒冷的夜晚會形成霜,因為水分子在某些條件下可以直接從氣態變為固體,反之亦然。從固體直接進入氣體的過程稱為升華。在冷凍機中慢慢消失的冰塊直接將水從固體冰升華為蒸汽。另一種常見的升華化學物質是干冰或冷凍二氧化碳,它不經融化就直接從固體變為氣體。這種特性可以適用于低溫工業過程或制冷,因為液體可能會產生處理問題。許多物質的三相點溫度非常低,這使得絕對刻度對其測量非常重要。工業氣體分離需要非常低的溫度,通常用絕對量來測量。像氦這樣的氣體有一個非常接近絕對零度的三相點,這使得它可以作為其他氣體的參考。