درجة حرارة مطلقة
من ويكيبيديا
درجة الحرارة المطلقة هي درجة الحرارة المقاسة على أساس الصفر المطلق ، ووحدتها كلفن. والعلاقة بين الصفر المطلق والصفر المئوي أن الصفر المطلق 273.15 يعادل درجة تحت الصفر المئوي . مثلاً، إذا كانت درجة حرارة الغرفة 20 درجة مئوية، تكون بالكلفن = 20 + 273 = 293 كلفن.
في الفيزياء والكيمياء يعتبر الصفر المطلق ثابتاً طبيعياً، وهو أقل درجة حرارة على الإطلاق. ومن المستحيل الوصول إليها تماماً، لأن القانون الثالث للديناميكا الحرارية ينص على عدم إمكانية الوصول إلى الصفر المطلق ، وذلك بسبب التناسب الطردي بين الحجم والحرارة. ونتيجة لهذه العلاقة الطردية، فإذا بلغ جسم ما درجة الصفر المطلق فسوف يكون حجمه صفر. وإضافة إلى ذلك فإن الوصول إلى درجة الصفر المطلق يستلزم شغلاً هائلاً جداً . لأن التبريد يحتاج إلى طاقة، أنظر إلى الثلاجة مثلا فهي تعمل بالطاقة الكهربية، وكلما رغبنا في درجة حرارة أقل، مثلا من -3 درجة مئوية إلى -11 أو -18 درجة مئوية فإن الثلاجة تستهلك طاقة أكبر، ويزداد هذا الشغل زيادة متزايدة الكبر كلما اقتربنا من “الصفر المطلق”.
تبلغ درجة حرارة الكون في الفراغ الخارجي 2.7 درجة كلفن. كما أجريت تجارب للتبريد وصلت إلى نحو 001و0 درجة كلفن.
مقدمة
الحركات الانتقالية في الجسيمات المكوّنة للمواد (مثل الجزيئات والذرات) هي التي تمنحها الحرارة. في هذه الصورة، يظهر حجم ذرات الهيليوم بالنسبة للفراغ بينها تحت ضغط 1950 درجة أتموسفير.طريقة الحركة الانتقالية للجسيمات في المواد الصلبة.
.gif){kind=link}
تنشأ الحرارة من الاهتزاز العشوائي للجسيمات التحت مجهرية المكوّنة للمادة (مثل الجزيئات والذرات). تُشكّل هذه الحركات طاقة حركية في المادة. وعلى وجه الخصوص أكثر، درجة الحرارة المطلقة لأي مقدار من المادة هي قياس متوسط الطاقة الحركية لنوع محدد من الحركة التذبذبية والاهتزازية للجسيمات المكوّنة للمادة، وتسمى “الحركات الانتقالية”. الحركات الانتقالية أمر عادي، فجسم كامل يتحرك في فضاء ثلاثي البعد تتحرك الجسيمات فيه وتتبادل الطاقة في اصطدامات. الصورة على اليمين تظهر الحركة الانتقالية في الغازات، وتحتها صورة أخرى تظهر الحركة الانتقالية في المواد الصلبة. نقطة الصفر في درجة الحرارة المطلقة (الصفر المطلق) هي درجة الحرارة التي تكون عندها الجسيمات المشكلة للمادة قريبة[ملاحظة 1] لدرجة أنها تتوقف تماماً عن الحركة، حيث تبقى الطاقة الحركية هي 0 عند درجة الصفر المطلق.
في كل مكان في العالم يقوم العلماء بالقياس بواسطة وحدات “Si” (نظام الوحدات الدولي)، وفي نظام الوحدات هذا تقاس درجة الحرارة المطلقة بوحدة “الكلفن” ورمزها هو “ك” (K). لكن بالرغم من ذلك، ففي الولايات المتحدة يستخدم “مقياس رانكين” لقياس درجة الحرارة المطلقة في العديد من مجالات الهندسة.
تم باتفاق دولي تعريف مقياس الكلفن بنقطتين: الصفر المطلق والنقطة الثلاثية للماء. الصفر المطلق هو أخفق حرارة في الطبيعة، وهو يُمثل درجة 0 ك أو 273.16ْ- مئوية. أما النقطة الثلاثية للماء فهي درجة 273.16 ك أو 0.01ْ مئوية. يُحقق هذا التعريف ثلاثة أشياء:
1. يُثبّت مقدار وحدة الكلفن بأنها جزء من 273.16 بالضبط من النقطة الثلاثية للماء.
2. يُحدد مقدار درجة الكلفن بأنه مساوٍ تماما للدرجة المئوية الواحدة (من حيث زيادة الحرارة بزيادة كل درجة).
3. يُحدد الفرق بين نقطة الصفر في كل من المقياسين، حيث تبلغ درجة الصفر المئوي 273.16 بالضبط على مقياس الكلفن.
جدول درجة الحرارة المطلقة[عدل]
| درجة الحرارة | أقصى طول موجي[1] of لفوتونات جسم أسود | ||
|---|---|---|---|
| الكلفن | درجة مئوية | ||
| الصفر المطلق (تماما حسب التعريف) | 0 ك | −273.15 °م | لا نهائي[2] |
| أبرد درجة حرارة مُقاسة[3] | 450 pK | −273.149,999,999,55 °م | 6,400 كم |
| ملليكلفن واحد (تماماً حسب التعريف) | 0.001 ك | −273.149 °م | 2.897,77 م (الراديو, إذاعة إف إم)[4] |
| النقطة الثلاثية للماء (تماماً حسب التعريف) | 273.16 ك | 0.01 °م | 10,608.3 ن.م (أ.ت.ح ذات الأطوال الموجية العالية) |
| نقطة غليان الماء[A] | 373.1339 ك | 99.9839 °م | 7,766.03 ن.م (أ.ت.ح متوسطة الطول الموجي) |
| مصباح كهربائي متوهج[B] | 2500 ك | ≈2,200 °م | 1,160 ن.م (أ.ت.ح قريبة)[C] |
| السطح المرئي للشمس[D][5] | 5,778 ك | 5,505 °م | 501.5 ن.م (ضوء أخضر-أزرق) |
| صاعقة البرق l[E] | 28 kK | 28,000 °م | 100 ن.م (الضوء الفوق بنفسجي البعيد) |
| نواة الشمس[E] | 16 MK | 16 مليون °م | 0.18 ن.م (الأشعة السينية) |
| سلاح نووي حراري (أقصى حرارة)[E][6] | 350 MK | 350 مليون °م | 8.3×10−3 ن.م (أشعة غاما) |
| نواةنجم عالي الكتلة في أيامه الأخيرة[E][7] | 3 GK | 3 مليار °م | 1×10−3 ن.م (أشعة غاما) |
| اندماج نظام نجم نيوتروني ثنائي[E][8] | 350 GK | 350 مليار °م | 8×10−6 ن.م (أشعة غاما) |
| مصادم أيوني ثقيل نسبيا [E][9] | 1 TK | 1 ترليون °م | 3×10−6 ن.م (أشعة غاما) |
| اصطدام سيرن لبروتونات مع نوى[E][10] | 10 TK | 10 ترليون °م | 3×10−7 ن.م (أشعة غاما) |
| الكون بعد 5.391×10−44 s من الانفجار العظيم[E] | 1.417×1032 K | 1.417×1032 °م | طول بلانك (تردد بلانك)[11] |
كلفن kelvin
نظرة عامة
مقياس كيلفن هو مقياس حراري ديناميكي مطلق يستخدم نقطة الصفر المطلقة ، وهي درجة الحرارة التي تتوقف عندها كل حركة حرارية في الوصف الكلاسيكي للديناميكا الحرارية. الكلفن (الرمز: K) هو الوحدة الأساسية لدرجة الحرارة في النظام الدولي للوحدات (SI). يتم تعريف الكلفن على أنه الكسر ⁄273.16 من درجة الحرارة الديناميكية الحرارية لنقطة الماء الثلاثية (0.01 درجة مئوية أو 32.018 درجة فهرنهايت). بمعنى آخر ، يتم تعريفها بحيث أن النقطة الثلاثية للمياه هي بالضبط 273.16 كلفن.
تم تسمية مقياس كيلفن على اسم مهندس الفيزيائي والفيزيائي وليام طومسون المولود في بلفاست ، وهو البارون الأول كيلون (1824-1907) الذي كتب عن الحاجة إلى “مقياس حراري مطلق”. على عكس درجة فهرنهايت ودرجة مئوية ، لا يشار إلى كلفن أو يكتب كدرجة. الكلفن هو الوحدة الرئيسية لقياس درجة الحرارة في العلوم الفيزيائية ، ولكنه يستخدم غالبًا مع درجة مئوية ، والتي لها نفس الحجم. يتضمن التعريف أن الصفر المطلق (0 K) يعادل −273.15 درجة مئوية (.67459.67 درجة فهرنهايت).
للتعبير عن اختلاف درجة الحرارة أو الفاصل الزمني ، يساعد استخدام الكلفن بدلاً من الدرجات المئوية على تجنب المواقف عندما يخطئ الناس في هذه الكميات لدرجة حرارة مئوية. الكلفن هو وحدة درجة الحرارة المناسبة ليتم استخدامها في الوحدات المشتقة ، مثل W / (m · K) أو للحصول على بادئة ، مثل milli في mK.
وحدة درجة الحرارة. بالمعنى الدقيق للكلمة ، إنها وحدة درجة الحرارة الديناميكية الحرارية (وتسمى أيضًا درجة الحرارة المطلقة). الرمز هو K. وهو أحد الوحدات الأساسية للنظام الدولي للوحدات ويتم تعريفه على أنه 1 / 273.16 من درجة الحرارة الديناميكية الحرارية للنقطة الثلاثية للماء. عند محاولة ضبط المعيار لقياس درجة الحرارة ، حتى لو تم تحديد مقياس درجة الحرارة باستخدام الخصائص الفيزيائية الفردية مثل تمدد السائل ، لا يمكن الحصول على معيار عالمي. لذلك ، قررنا التعبير عن درجة الحرارة باستخدام كفاءة محرك حراري مثالي يسمى دورة عكسية (والتي يتم تحديدها فقط من خلال درجات حرارة مصدرين للحرارة العالية والمنخفضة ، وليس اعتمادًا على الخصائص الفيزيائية الفردية) كمقياس ، ومثل يتم استخدام درجة الحرارة كدرجة الحرارة الديناميكية الحرارية. مسمى. من ناحية أخرى ، فإن درجة حرارة المكان الذي توجد فيه المراحل الثلاث لجليد الماء النقي والماء السائل وبخار الماء في نفس الوقت مستقرة للغاية ، لذلك استخدمنا هذا كنقطة ثابتة لدرجة الحرارة الأساسية واستخدمنا القيمة كـ الدرجة المئوية. من وجهة نظر احترام التقاليد ، تم ضبطه على 273.16K. يعبر بيان التعريف أعلاه عن هذا التعريف في شكل آخر. اليوم ، درجة مئوية (° C) وكل شيء آخر مشتق من كلفن. مشتق من اللورد كلفن ، الذي قدم فكرة درجة الحرارة المطلقة.
سيجي تاكادا
مصدر World Encyclopedia
الاسم الحقيقي طومسون وليام طومسون. فيزيائي بريطاني ، عالم رياضيات. من جامعة غلاسكو وكامبريدج ، في عام 1846 أستاذ في جامعة غلاسكو (رئيس الجامعة نفسها في عام 1904) ، ورئيس الجمعية الملكية في عام 1890. البحوث متنوعة للغاية ، فيزيائي يمثل منتصف القرن التاسع عشر. الإنجازات الرئيسية هي مقدمة لمفهوم درجة الحرارة المطلقة (1848) ، واشتقاق كلودوس والقانون المستقل للديناميكا الحرارية (قانون الديناميكا الحرارية ) (1851) ، تأثير طومسون للكهر
باء الحرارية (1851) ، Joule- Discovery of Thomson effect (1852) ، البحث على التيار المتذبذب عالي التردد (1853) ، إلخ. منذ عام 1855 بدأ دراسة التلغراف البحري ، تمت دعوته إلى شركة Atlantic Telecommunications في عام 1866 لوضع الأسلاك الكهربائية بنجاح. في هذا الصدد ، ابتكرنا جهاز تسجيل سيفون ومقياس للمرايا ، وبذلنا جهودًا لتنظيم الوحدات الكهرومغناطيسية ، وصنع عداد كهربائي مطلق ، وعداد كهربائي رباعي ، ومقياس كهربائي ، إلخ ، وهناك أيضًا أبحاث حول تقنيات الملاحة وعلاقات الجيوفيزياء.
المواد ذات الصلة الأخضر | جول طومسون | الديناميكا الحرارية عصير الإجاص
مصدر Encyclopedia Mypedia