한국   대만   중국   일본 
Temperatur ? Wikipedia Hopp til innhold

Temperatur

Fra Wikipedia, den frie encyklopedi
For spesialartikkel om temperatur i meteorologien, se Temperatur (meteorologi) .

Temperatur (fra latin temperatura , grunnbetydning ≪passende blanding≫) [1] er den fysiske egenskapen som er det viktigste grunnlaget for om en gjenstand oppfattes som varm eller kald. [2] Gjenstanden med høyest temperatur vil ved berøring kjennes varmest, forutsatt at den har minst like stor varmeledningsevne som gjenstanden med lavere temperatur. Temperatur er direkte knyttet til mengden termisk energi ( varme ) i systemet, det vil si tilfeldige bevegelser i atomer og molekyler i systemet. [3] Temperatur gir bare mening for store systemer med mange partikler, som atmosfæren, havet, menneskekroppen eller sola. Man kan saledes ikke snakke om temperaturen til et atom. Temperatur er ogsa bare knyttet til tilfeldige bevegelser. Tilfeldige bevegelser star i kontrast til ordnede, mekaniske bevegelser, for eksempel faller en stein i et tyngdefelt like fort uavhengig av steinens temperatur.

Det finnes en nedre grense for hvor kaldt det kan bli. [4] Grensen kalles det absolutte nullpunkt , som er ved −273,15 = 0 K . [5] [6] Ned mot denne grensen bryter klassiske, termodynamiske formler sammen og en ma benytte resultater fra kvantemekanikken og statistisk fysikk .

Symboler og enheter [ rediger | rediger kilde ]

Et typisk termometer som maler celsius pa en vinterdag med temperatur pa ?17 °C.

Vanlig symbol for temperatur er T . Det finnes flere temperaturskalaer

Temperaturavhengighet [ rediger | rediger kilde ]

Mange typer fenomener avhenger sterkt av temperatur

Temperatur i termodynamikk [ rediger | rediger kilde ]

I termodynamikken defineres temperatur T som forholdet mellom en langsom (kvasistatisk) overføring av varme og følgende endring av entropi , dvs.

Denne definisjonen gjelder bare nær likevekt.

Temperatur i statistisk fysikk [ rediger | rediger kilde ]

Statistisk fysikk tilbyr en definisjon av temperatur som

hvor S er entropi , E er energi og derivasjonen er ved konstant volum og partikkeltall. Entropien som funksjon av energi er gitt med Boltzmanns lov . For a bruke denne definisjonen ma man ha et lukket system (se mikrokanonisk ensemble ).

I praksis, i apne systemer , er det mer hensiktsmessig a innføre temperatur ved hjelp av Boltzmannfaktorer ,

hvor er sannsynligheten for at en tilstand k er okkupert, er tilstandens energi og er Boltzmanns konstant . Partisjonsfunksjonen Z gir normalisering. Temperaturen gir saledes okkupasjonssannsynligheten til de ulike energitilstandene. Økt temperatur gir større sannsynlighet for at tilstander med høyere energi er okkupert. For en monoatomisk , ideell gass gir dette at gjennomsnittshastigheten til partiklene øker med økt temperatur. (Generelt sett er ikke hastighet et meningsfullt begrep for systemer i statistisk fysikk.)

Boltzmannfaktorene kan brukes i apene systemer, slik som det kanoniske ensemblet og det storkanoniske ensemblet , men bare nær likevekt.

Negativ temperatur [ rediger | rediger kilde ]

Som en kuriositet kan nevnes at det absolutte nullpunkt ikke kan nas, men negativ absolutt temperatur er mulig (Negativ absolutt temperatur ma ikke forveksles med minusgrader i °C). Systemet er da ute av likevekt, og varme flyter fra omradet med negativ temperatur til det med positiv temperatur. Negativ temperatur tolkes dermed som varmere enn positiv temperatur (dvs. over uendelig varmt). [ trenger referanse ]

Maling av temperatur [ rediger | rediger kilde ]

Mennesker kan sanse temperatur, men denne sansen er ikke spesielt presis. Dermed maler man som regel temperatur indirekte ved hjelp av en annen temperaturavhengig størrelse, slik som

  • Volum til kvikksølv eller en annen væske i et vanlig termometer . Volumet utvider seg nar temperaturen øker.
  • Elektrisk motstand i et elektrisk termometer. Motstanden gar opp nar temperaturen øker.
  • Energispekteret til termisk straling . Legemet sender ut mer kortbølget straling nar temperaturen øker, se Wiens forskyvningslov . Fordelen med denne er at en kan finne temperaturen til legemer langt unna, slik som solen .

Omregningstabell mellom de forskjellige enhetene [ rediger | rediger kilde ]

Se ogsa [ rediger | rediger kilde ]

Referanser [ rediger | rediger kilde ]

Eksterne lenker [ rediger | rediger kilde ]