Stāsts
Vārds "temperatūra" radās laikā, kad cilvēki uzskatīja, ka karstāki ķermeņi satur lielāku daudzumu īpašas vielas - kaloriju nekā mazāk uzkarsēti. Tāpēc temperatūra tika uztverta kā ķermeņa vielu un kaloriju maisījuma stiprums. Šī iemesla dēļ alkoholisko dzērienu stipruma un temperatūras mērvienības tiek sauktas par vienādām - grādiem.
No tā, ka temperatūra ir molekulu kinētiskā enerģija, ir skaidrs, ka visdabiskāk to mērīt enerģijas vienībās (t.i., SI sistēmā džoulos). Taču temperatūras mērīšana sākās ilgi pirms molekulārās kinētiskās teorijas radīšanas, tāpēc praktiskie svari temperatūru mēra konvencionālās mērvienībās – grādos.
Kelvina skala
Termodinamikā tiek izmantota Kelvina skala, kurā temperatūru mēra no absolūtā nulle(stāvoklis, kas atbilst teorētiski iespējamajam minimumam iekšējā enerģijaķermenis), un viens kelvins ir vienāds ar 1/273,16 attāluma no absolūtās nulles līdz ūdens trīskāršajam punktam (stāvoklim, kurā ledus, ūdens un ūdens tvaiki ir līdzsvarā). Boltzmann konstante tiek izmantota, lai pārvērstu kelvinus enerģijas vienībās. Tiek izmantotas arī atvasinātās mērvienības: kilokelvins, megakelvins, milikelvins utt.
Celsija
Ikdienā tiek izmantota Celsija skala, kurā ūdens sasalšanas temperatūra tiek pieņemta kā 0, bet ūdens viršanas temperatūra atmosfēras spiedienā tiek uzskatīta par 100 °. Tā kā ūdens sasalšanas un viršanas temperatūra nav precīzi noteikta, Celsija skala pašlaik tiek definēta pēc Kelvina skalas: Celsija grādi ir vienādi ar kelviniem, absolūtā nulle pieņemts kā –273,15 °C. Celsija skala ir praktiski ļoti ērta, jo ūdens uz mūsu planētas ir ļoti izplatīts un uz tā balstās mūsu dzīve. Nulle pēc Celsija ir īpašs meteoroloģijas punkts, jo atmosfēras ūdens sasalšana visu būtiski maina.
Fārenheita
Anglijā un īpaši ASV izmanto Fārenheita skalu. Šī skala ir dalīta ar 100 grādiem no aukstākās ziemas temperatūras pilsētā, kurā dzīvoja Fārenheits, līdz temperatūrai cilvēka ķermenis. Nulle grādi pēc Celsija ir 32 grādi pēc Fārenheita, un grāds pēc Fārenheita ir 5/9 grādi pēc Celsija.
Pašreizējā Fārenheita skalas definīcija ir šāda: tā ir temperatūras skala, no kuras 1 grāds (1 °F) ir vienāds ar 1/180 no starpības starp ūdens viršanas temperatūru un ledus kušanu atmosfēras spiedienā, un ledus kušanas temperatūra ir +32 °F. Temperatūra pēc Fārenheita skalas ir saistīta ar temperatūru pēc Celsija skalas (t ° C) ar attiecību t ° C \u003d 5/9 (t ° F - 32), tas ir, temperatūras izmaiņas 1 ° F atbilst līdz 5/9 ° C izmaiņām. Ierosināja G. Fārenheits 1724. gadā.
Reaumur skala
1730. gadā ierosināja R. A. Reamurs, kurš aprakstīja viņa izgudroto spirta termometru.
Mērvienība - Reaumur grāds (°R), 1°R ir vienāds ar 1/80 no temperatūras intervāla starp atskaites punktiem - ledus kušanas temperatūru (0°R) un verdošā ūdens temperatūru (80°R)
1°R = 1,25°C.
Šobrīd mērogs vairs netiek izmantots, visilgāk tas ir saglabājies Francijā, autora dzimtenē.
|
Temperatūras pārveidošana starp galvenajām svariem |
|||
|
Kelvins |
Celsija |
Fārenheita |
|
|
Kelvins (K) |
C + 273,15 |
= (F + 459,67) / 1,8 |
|
|
Celsija (°C) |
K – 273,15 |
= (F - 32) / 1,8 |
|
|
Fārenheita (°F) |
K 1,8 - 459,67 |
C 1,8 + 32 |
|
Temperatūras skalu salīdzinājums
|
Apraksts |
Kelvins | Celsija |
Fārenheita |
Ņūtons | Réaumur |
|
Absolūtā nulle |
−273.15 |
−459.67 |
−90.14 |
−218.52 |
|
|
Fārenheita maisījuma kušanas temperatūra (sāls un ledus vienādos daudzumos) |
255.37 |
−17.78 |
−5.87 |
−14.22 |
|
| Ūdens sasalšanas punkts (normālos apstākļos) |
273.15 |
||||
|
Vidējā cilvēka ķermeņa temperatūra ¹ |
310.0 |
36.8 |
98.2 |
12.21 |
29.6 |
|
Ūdens viršanas temperatūra (normālos apstākļos) |
373.15 |
||||
| Saules virsmas temperatūra |
5800 |
5526 |
9980 |
1823 |
4421 |
¹ Normāla cilvēka ķermeņa temperatūra ir 36,6°C ±0,7°C vai 98,2°F ±1,3°F. Parasti norādītā vērtība 98,6 °F ir precīza Fārenheita konvertācija no 19. gadsimta vācu vērtības 37 °C. Tā kā šī vērtība ir ārpus normālā temperatūras diapazona modernas idejas, mēs varam teikt, ka tajā ir pārmērīga (nepareiza) precizitāte. Dažas vērtības šajā tabulā ir noapaļotas.
Fārenheita un Celsija skalu salīdzinājums
(oF- Fārenheita skala, o C- Celsija skala)
|
oF |
oC |
oF |
oC |
oF |
oC |
oF |
oC |
|||
|
459.67 |
273.15 |
60 |
51.1 |
4 |
20.0 |
20 |
6.7 |
Lai pārvērstu Celsija grādus kelvinos, izmantojiet formulu T=t+T0 kur T ir temperatūra kelvinos, t ir temperatūra Celsija grādos, T 0 =273,15 kelvinos. Celsija grāds ir vienāds ar Kelvinu.
- 48,67 KbFederālā valsts budžeta augstākās profesionālās izglītības iestāde
"Voroņežas Valsts pedagoģiskā universitāte"
Vispārējās fizikas katedra
par tēmu: "Absolūtā nulles temperatūra"
Aizpildījis: 1. kursa students, FMF,
PI, Kondratenko Irina Aleksandrovna
Pārbaudīja: Vispārējās nodaļas asistents
fiziķi Afonins G.V.
Voroņeža-2013
Ievads………………………………………………………. 3
1. Absolūtā nulle………………………………………………4
2. Vēsture……………………………………………………… 6
3. Parādības, kas novērotas tuvu absolūtai nullei………..9
Secinājums……………………………………………………… 11
Izmantotās literatūras saraksts……………………………..12
Ievads
Daudzus gadus pētnieki ir uzbrūk absolūtajai nulles temperatūrai. Kā zināms, temperatūra, kas vienāda ar absolūto nulli, raksturo daudzu daļiņu sistēmas pamatstāvokli - stāvokli ar zemāko iespējamo enerģiju, kurā atomi un molekulas veic tā saucamās "nulles" vibrācijas. Tādējādi dziļa atdzišana tuvu absolūtajai nullei (tiek uzskatīts, ka pati absolūtā nulle praksē nav sasniedzama) paver neierobežotas iespējas matērijas īpašību pētīšanai.
1. Absolūtā nulle
Absolūtās nulles temperatūra (retāk - absolūtās nulles temperatūra) - minimālā temperatūras robeža, kas a fiziskais ķermenis Visumā. Absolūtā nulle kalpo kā atskaites punkts absolūtai temperatūras skalai, piemēram, Kelvina skalai. 1954. gadā X ģenerālkonferencē par svaru un mēriem tika izveidota termodinamiskā temperatūras skala ar vienu atskaites punktu - ūdens trīskāršo punktu, kura temperatūra tiek ņemta par 273,16 K (tieši tā), kas atbilst 0,01 ° C, lai pēc Celsija skalas absolūtā nulle atbilst temperatūrai -273,15°C.
Termodinamikas pielietojamības ietvaros absolūtā nulle praktiski nav sasniedzama. Tās esamība un novietojums temperatūras skalā izriet no novēroto fizikālo parādību ekstrapolācijas, savukārt šāda ekstrapolācija parāda, ka pie absolūtās nulles vielas molekulu un atomu termiskās kustības enerģijai jābūt vienādai ar nulli, tas ir, daļiņu haotiskā kustība apstājas, un tās veido sakārtotu struktūru, ieņemot skaidru vietu kristāla režģa mezglos (izņēmums ir šķidrais hēlijs). Tomēr no viedokļa kvantu fizika un pie absolūtās nulles temperatūras ir nulles svārstības, kas ir saistītas ar daļiņu kvantu īpašībām un to apkārtējo fizisko vakuumu.
Tā kā sistēmas temperatūra tiecas uz absolūtu nulli, tās entropija, siltumietilpība, termiskās izplešanās koeficients arī tiecas uz nulli, un sistēmu veidojošo daļiņu haotiskā kustība apstājas. Vārdu sakot, matērija kļūst par supervielu ar supravadītspēju un superfluiditāti.
Absolūtā nulles temperatūra praktiski nav sasniedzama, un iegūt temperatūru, kas tai tuvojas pēc iespējas tuvāk, ir sarežģīta eksperimentāla problēma, taču jau ir iegūtas temperatūras, kas no absolūtās nulles ir tikai grāda miljondaļās. .
Atradīsim absolūtās nulles vērtību Celsija skalā, pielīdzinot tilpumu V ar nulli un ņemot vērā, ka
Tādējādi absolūtā nulles temperatūra ir -273 ° C.
Tā ir ierobežojošā, zemākā temperatūra dabā, tā “lielākā jeb pēdējā aukstuma pakāpe”, kuras eksistenci prognozēja Lomonosovs.
1. att. Absolūtā skala un Celsija skala
Absolūtās temperatūras SI vienību sauc par kelvinu (saīsināti kā K). Tāpēc viens grāds pēc Celsija ir vienāds ar vienu Kelvina grādu: 1 °C = 1 K.
Tādējādi absolūtā temperatūra ir atvasināts lielums, kas ir atkarīgs no Celsija temperatūras un no eksperimentāli noteiktās a vērtības. Tomēr tam ir būtiska nozīme.
No molekulārās kinētiskās teorijas viedokļa absolūtā temperatūra ir saistīta ar atomu vai molekulu nejaušas kustības vidējo kinētisko enerģiju. Pie T = 0 K molekulu termiskā kustība apstājas.
2. Vēsture
Fizikālais jēdziens "absolūtā nulles temperatūra" ir ļoti svarīgs mūsdienu zinātnei: ar to ir cieši saistīts tāds jēdziens kā supravadītspēja, kuras atklāšana izraisīja 20. gadsimta otrajā pusē.
Lai saprastu, kas ir absolūtā nulle, jāatsaucas uz tādu slavenu fiziķu kā G. Fārenheita, A. Celsija, Dž. Geja-Lusaka un V. Tomsona darbiem. Tieši viņiem bija galvenā loma galveno temperatūras skalu izveidē, ko joprojām izmanto mūsdienās.
Pirmais, kas 1714. gadā piedāvāja savu temperatūras skalu, bija vācu fiziķis G. Fārenheits. Tajā pašā laikā maisījuma, kurā bija sniegs un amonjaks, temperatūra tika uzskatīta par absolūtu nulli, tas ir, zemāko punktu šajā skalā. Nākamais svarīgais rādītājs bija cilvēka ķermeņa normālā temperatūra, kas sāka līdzināties 1000. Attiecīgi katrs šīs skalas dalījums tika saukts par “Fārenheita grādu”, bet pati skala tika saukta par “Fārenheita skalu”.
Pēc 30 gadiem zviedru astronoms A. Celsijs ierosināja savu temperatūras skalu, kur galvenie punkti bija ledus kušanas temperatūra un ūdens viršanas temperatūra. Šo skalu sauca par "Celsija skalu", tā joprojām ir populāra lielākajā daļā pasaules valstu, tostarp Krievijā.
1802. gadā, veicot savus slavenos eksperimentus, franču zinātnieks J. Gay-Lussac atklāja, ka gāzes masas tilpums nemainīgā spiedienā ir tieši atkarīgs no temperatūras. Bet pats interesantākais bija tas, ka, temperatūrai mainoties par 10 grādiem pēc Celsija, gāzes tilpums palielinājās vai samazinājās par tādu pašu daudzumu. Veicis nepieciešamos aprēķinus, Gay-Lussac atklāja, ka šī vērtība ir vienāda ar 1/273 no gāzes tilpuma. No šī likuma izrietēja acīmredzams secinājums: temperatūra, kas vienāda ar -273 ° C, ir zemākā temperatūra, pat tai tuvojoties, to nav iespējams sasniegt. Šo temperatūru sauc par "absolūtās nulles temperatūru". Turklāt absolūtā nulle kļuva par sākuma punktu absolūtās temperatūras skalas izveidei, kurā aktīvi piedalījās angļu fiziķis V. Tomsons, pazīstams arī kā Lords Kelvins. Viņa galvenie pētījumi attiecās uz pierādījumu tam, ka dabā nevienu ķermeni nevar atdzesēt zem absolūtās nulles. Tajā pašā laikā viņš aktīvi izmantoja otro termodinamikas likumu, tāpēc viņa 1848. gadā ieviesto absolūtās temperatūras skalu sāka saukt par termodinamisko jeb “Kelvina skalu”. notikusi “absolūtā nulle”.
2. att. Saistība starp Fārenheita (F), Celsija (C) un Kelvina (K) temperatūras skalām.
Ir arī vērts atzīmēt, ka absolūtajai nullei ir ļoti svarīga loma SI sistēmā. Lieta tāda, ka 1960. gadā nākamajā Ģenerālajā svaru un mēru konferencē termodinamiskās temperatūras mērvienība – kelvins – kļuva par vienu no sešām pamatmērvienībām. Tajā pašā laikā tika īpaši noteikts, ka viens Kelvina grāds
ir skaitliski vienāds ar vienu grādu pēc Celsija, tikai šeit atskaites punkts "pēc Kelvina" tiek uzskatīts par absolūtu nulli.
Absolūtās nulles galvenā fiziskā nozīme ir tāda, ka saskaņā ar fizikālajiem pamatlikumiem šādā temperatūrā elementārdaļiņu, piemēram, atomu un molekulu, kustības enerģija ir vienāda ar nulli, un šajā gadījumā jebkura haotiska kustība. šīm pašām daļiņām vajadzētu apstāties. Temperatūrā, kas vienāda ar absolūto nulli, atomiem un molekulām ir jāieņem skaidra pozīcija kristāla režģa galvenajos punktos, veidojot sakārtotu sistēmu.
Pašlaik, izmantojot speciālu aprīkojumu, zinātnieki ir spējuši iegūt temperatūru, kas ir tikai dažas miljondaļas augstāka par absolūto nulli. Šo vērtību pašam sasniegt fiziski nav iespējams otrā termodinamikas likuma dēļ.
3. Parādības, kas novērotas tuvu absolūtai nullei
Temperatūrā, kas ir tuvu absolūtai nullei, makroskopiskā līmenī var novērot tīri kvantu efektus, piemēram:
1. Supravadītspēja - dažu materiālu īpašība strikti nullei elektriskā pretestība, kad tie sasniedz temperatūru zem noteiktas vērtības (kritiskā temperatūra). Ir zināmi vairāki simti savienojumu, tīru elementu, sakausējumu un keramikas, kas nonāk supravadītājā stāvoklī.
Supravadītspēja ir kvantu parādība. To raksturo arī Meisnera efekts, kas sastāv no pilnīgas magnētiskā lauka pārvietošanas no supravadītāja lielākās daļas. Šī efekta esamība liecina, ka supravadītspēju nevar raksturot vienkārši kā ideālu vadītspēju klasiskajā izpratnē. Atklāšana 1986.-1993 vairāki augstas temperatūras supravadītāji (HTSC) ir tālu izvirzījuši supravadītspējas temperatūras robežu un ļāva praktiski izmantot supravadošus materiālus ne tikai šķidrā hēlija temperatūrā (4,2 K), bet arī šķidrā slāpekļa viršanas temperatūrā (77 K). ), daudz lētāks kriogēns šķidrums.
2. Superfluiditāte - vielas spēja īpašā stāvoklī (kvantu šķidrums), kas rodas, temperatūrai nokrītot līdz absolūtai nullei (termodinamiskā fāze), bez berzes plūst pa šaurām spraugām un kapilāriem. Vēl nesen superfluiditāte bija pazīstama tikai ar šķidro hēliju, bet in pēdējie gadi superfluiditāte tika atklāta arī citās sistēmās: retu atomu Bose kondensātos, cietā hēlijā.
Superfluiditāte ir izskaidrota šādi. Tā kā hēlija atomi ir bozoni, kvantu mehānika ļauj patvaļīgam skaitam daļiņu atrasties vienā stāvoklī. Tuvu absolūtās nulles temperatūrai visi hēlija atomi atrodas zemes enerģijas stāvoklī. Tā kā stāvokļu enerģija ir diskrēta, atoms var saņemt nevis jebkuru enerģiju, bet tikai tādu, kas ir vienāda ar enerģijas plaisu starp blakus esošajiem enerģijas līmeņiem. Bet zemā temperatūrā sadursmes enerģija var būt mazāka par šo vērtību, kā rezultātā enerģijas izkliede vienkārši nenotiks. Šķidrums plūst bez berzes.
3. Bose — Einšteina kondensāts — agregācijas stāvoklis viela, kuras pamatā ir bozoni, kas atdzesēti līdz temperatūrai, kas ir tuvu absolūtai nullei (mazāk par grāda miljondaļu virs absolūtās nulles). Šādā ļoti atdzesētā stāvoklī tas ir pietiekami liels skaitlis atomi atrodas zemākajos iespējamajos kvantu stāvokļos un kvantu efekti sāk izpausties makroskopiskā līmenī.
Secinājums
Matērijas īpašību izpēte tuvu absolūtajai nullei ir ļoti interesanta zinātnei un tehnoloģijai.
Daudzas vielas īpašības, kuras istabas temperatūrā aizsedz termiskās parādības (piemēram, termiskais troksnis), temperatūrai pazeminoties, sāk izpausties arvien vairāk, ļaujot tīrā veidā izpētīt konkrētai vielai raksturīgos modeļus un attiecības. . Pētījumi zemo temperatūru jomā ļāva atklāt daudzas jaunas dabas parādības, piemēram, hēlija superfluiditāti un metālu supravadītspēju.
Zemā temperatūrā materiālu īpašības krasi mainās. Daži metāli palielina izturību, kļūst elastīgi, citi kļūst trausli, piemēram, stikls.
Fizikāli ķīmisko īpašību izpēte zemās temperatūrās dos iespēju nākotnē radīt jaunas vielas ar iepriekš noteiktām īpašībām. Tas viss ir ļoti vērtīgs kosmosa kuģu, staciju un instrumentu projektēšanā un būvniecībā.
Zināms, ka kosmisko ķermeņu radaru pētījumos uztvertais radiosignāls ir ļoti mazs un to ir grūti atšķirt no dažādiem trokšņiem. Zinātnieku nesen izveidotie molekulārie oscilatori un pastiprinātāji darbojas ļoti zemā temperatūrā un tāpēc tiem ir ļoti zems trokšņa līmenis.
Zemas temperatūras elektriskās un magnētiskās īpašības metāli, pusvadītāji un dielektriķi dod iespēju izstrādāt principiāli jaunas mikroskopisku izmēru radioinženierijas ierīces.
Ārkārtīgi zemas temperatūras tiek izmantotas, lai radītu vakuumu, kas nepieciešams, piemēram, milzu kodoldaļiņu paātrinātāju darbībai.
Bibliogrāfija
- http://wikipedia.org
- http://rudocs.exdat.com
- http://fb.ru
Īss apraksts
Daudzus gadus pētnieki ir uzbrūk absolūtajai nulles temperatūrai. Kā zināms, temperatūra, kas vienāda ar absolūto nulli, raksturo daudzu daļiņu sistēmas pamatstāvokli - stāvokli ar zemāko iespējamo enerģiju, kurā atomi un molekulas veic tā saucamās "nulles" vibrācijas. Tādējādi dziļa atdzišana tuvu absolūtajai nullei (tiek uzskatīts, ka pati absolūtā nulle praksē nav sasniedzama) paver neierobežotas iespējas matērijas īpašību pētīšanai.
Kad laika ziņas prognozē temperatūru ap nulli, uz slidotavu nevajadzētu doties: ledus izkusīs. Ledus kušanas temperatūra tiek pieņemta kā nulle grādi pēc Celsija - visizplatītākā temperatūras skala.
Mēs labi zinām Celsija skalas negatīvos grādus - grādus<ниже
нуля>, aukstuma grādi. Zemākā temperatūra uz Zemes reģistrēta Antarktīdā: -88,3°C. Ārpus Zemes iespējama pat zemāka temperatūra: uz Mēness virsmas Mēness pusnaktī tā var sasniegt -160°C.
Bet nekur nevar būt patvaļīgi zemas temperatūras. Īpaši zema temperatūra - absolūtā nulle - pēc Celsija skalas atbilst - 273,16 °.
Absolūtās temperatūras skala, Kelvina skala, nāk no absolūtās nulles. Ledus kūst pie 273,16° Kelvina, un ūdens vārās pie 373,16° K. Tādējādi grāds K ir vienāds ar grādu C. Bet pēc Kelvina skalas visas temperatūras ir pozitīvas.
Kāpēc 0°K ir aukstuma robeža?
Siltums ir matērijas atomu un molekulu haotiska kustība. Kad viela tiek atdzesēta, no tās tiek atņemta siltumenerģija, un šajā gadījumā daļiņu nejaušā kustība vājina. Galu galā ar spēcīgu dzesēšanu, termiski<пляска>daļiņas gandrīz pilnībā apstājas. Atomi un molekulas pilnībā sasalst temperatūrā, kas tiek uzskatīta par absolūto nulli. Pēc principiem kvantu mehānika, pie absolūtās nulles, tieši daļiņu termiskā kustība apstātos, bet pašas daļiņas nesasaltu, jo nevar būt pilnībā miera stāvoklī. Tādējādi pie absolūtās nulles daļiņām joprojām ir jāsaglabā sava veida kustība, ko sauc par nulli.
Tomēr atdzist vielu līdz temperatūrai zem absolūtās nulles ir tikpat bezjēdzīga ideja kā, teiksim, nodoms<идти медленнее, чем стоять на месте>.
Turklāt pat precīzu absolūto nulli sasniegt ir gandrīz neiespējami. Jūs varat viņam pietuvoties tikai tuvāk. Jo absolūti visu tās siltumenerģiju nevar atņemt vielai nekādā veidā. Daļa siltumenerģijas paliek dziļākās dzesēšanas laikā.
Kā tie sasniedz īpaši zemu temperatūru?
Vielu sasaldēt ir grūtāk nekā karsēt. To var redzēt vismaz no plīts un ledusskapja dizaina salīdzinājuma.
Lielākajā daļā mājsaimniecības un rūpniecisko ledusskapju siltums tiek noņemts, jo iztvaiko īpašs šķidrums - freons, kas cirkulē caur metāla caurulēm. Noslēpums ir tāds, ka freons var palikt šķidrā stāvoklī tikai pietiekami zemā temperatūrā. Dzesēšanas kamerā kameras siltuma dēļ tas uzsilst un vārās, pārvēršoties tvaikā. Bet tvaiks tiek saspiests ar kompresoru, sašķidrināts un nonāk iztvaicētājā, kompensējot iztvaikojošā freona zudumu. Kompresora darbināšanai tiek izmantota enerģija.
Dziļās dzesēšanas ierīcēs aukstuma nesējs ir superauksts šķidrums - šķidrais hēlijs. Bezkrāsains, viegls (8 reizes vieglāks par ūdeni), tas vārās atmosfēras spiedienā 4,2°K un vakuumā 0,7°K temperatūrā. Vēl zemāku temperatūru dod hēlija gaišais izotops: 0,3°K.
Ir diezgan grūti sakārtot pastāvīgu hēlija ledusskapi. Pētījumi tiek veikti vienkārši šķidrā hēlija vannās. Un, lai sašķidrinātu šo gāzi, fiziķi izmanto dažādas metodes. Piemēram, iepriekš atdzesētu un saspiestu hēliju paplašina, izlaižot to caur plānu caurumu vakuuma kamerā. Tajā pašā laikā temperatūra joprojām samazinās un daļa gāzes pārvēršas šķidrumā. Efektīvāk ir ne tikai izplest atdzesēto gāzi, bet arī likt tai darboties – kustināt virzuli.
Iegūtais šķidrais hēlijs tiek uzglabāts īpašos termosos - Dewar traukos. Šī aukstākā šķidruma (vienīgā, kas nesasalst pie absolūtās nulles) izmaksas ir diezgan augstas. Neskatoties uz to, tagad šķidrais hēlijs tiek izmantots arvien plašāk ne tikai zinātnē, bet arī dažādās tehniskās ierīcēs.
Zemākās temperatūras tika sasniegtas citādā veidā. Izrādās, ka dažu sāļu, piemēram, kālija hroma alauna, molekulas var griezties gar spēku magnētiskās līnijas. Šo sāli iepriekš atdzesē ar šķidru hēliju līdz 1°K un ievieto spēcīgā magnētiskajā laukā. Šajā gadījumā molekulas griežas pa spēka līnijām, un atbrīvoto siltumu atņem šķidrais hēlijs. Tad magnētiskais lauks tiek strauji noņemts, molekulas atkal pagriežas dažādos virzienos, un tās tiek izlietotas
šis darbs noved pie tālākas sāls atdzesēšanas. Tādējādi tika iegūta temperatūra 0,001° K. Ar līdzīgu metodi principā, izmantojot citas vielas, var iegūt vēl zemāku temperatūru.
Līdz šim zemākā temperatūra uz Zemes ir 0,00001°K.
Līdz īpaši zemai temperatūrai sasaldētā viela šķidrās hēlija vannās ievērojami mainās. Gumija kļūst trausla, svins kļūst ciets kā tērauds un elastīgs, daudzi sakausējumi palielina izturību.
Šķidrais hēlijs pats uzvedas savdabīgi. Temperatūrā, kas zemāka par 2,2 °K, tā iegūst parastajiem šķidrumiem nepieredzētu īpašību - superfluiditāti: daļa no tā pilnībā zaudē viskozitāti un bez berzes plūst pa šaurākajām spraugām.
Šo fenomenu 1937. gadā atklāja padomju fiziķis akadēmiķis P. JI. Kapitsa, pēc tam paskaidroja akadēmiķis JI. D. Landau.
Izrādās, ka ļoti zemā temperatūrā matērijas uzvedības kvantu likumi sāk manāmi ietekmēt. Kā prasa viens no šiem likumiem, enerģiju var pārnest no ķermeņa uz ķermeni tikai diezgan noteiktās porcijās-kvantos. Šķidrā hēlijā ir tik maz siltuma kvantu, ka visiem atomiem to nepietiek. Daļa šķidruma, kam nav siltuma kvantu, paliek absolūtā nulles temperatūrā, tās atomi vispār nepiedalās nejaušā termiskajā kustībā un nekādi nesadarbojas ar trauku sieniņām. Šai daļai (to sauca par hēliju-H) piemīt superfluiditāte. Pazeminoties temperatūrai, hēlija-II kļūst arvien vairāk, un pie absolūtās nulles viss hēlijs pārvērstos par hēliju-H.
Superfluiditāte tagad ir ļoti detalizēti izpētīta un ir pat atradusi noderīgu praktiska izmantošana: ar tās palīdzību iespējams atdalīt hēlija izotopus.
Tuvojoties absolūtajai nullei, dažu materiālu elektriskajās īpašībās notiek ārkārtīgi dīvainas izmaiņas.
1911. gadā holandiešu fiziķis Kamerling-Onnes veica negaidītu atklājumu: izrādījās, ka 4,12 ° K temperatūrā dzīvsudrabā elektriskā pretestība pilnībā izzūd. Dzīvsudrabs kļūst par supravadītāju. Supravadošā gredzenā inducētā elektriskā strāva nesamazinās un var plūst gandrīz mūžīgi.
Virs šāda gredzena supravadoša bumbiņa peldēs gaisā un nenokritīs, it kā no pasakas.<гроб Магомета>, jo tā smagumu kompensē magnētiskā atgrūšanās starp gredzenu un bumbu. Galu galā neslāpētā strāva gredzenā radīs magnētisko lauku, un tas savukārt inducēs elektrisko strāvu bumbiņā un līdz ar to arī pretējā virzienā vērstu magnētisko lauku.
Papildus dzīvsudrabam alvai, svinam, cinkam un alumīnijam ir supravadītspēja tuvu absolūtai nullei. Šī īpašība ir atrasta 23 elementos un vairāk nekā simts dažādu sakausējumu un citu ķīmisko savienojumu.
Temperatūras, kurās parādās supravadītspēja (kritiskās temperatūras), ir diezgan plašā diapazonā no 0,35°K (hafnijs) līdz 18°K (niobija-alvas sakausējums).
Supravadītspējas fenomens, kā arī super-
plūstamība, detalizēti pētīta. Atrastas kritisko temperatūru atkarības no materiālu iekšējās struktūras un ārējā magnētiskā lauka. Tika izstrādāta dziļa supravadītspējas teorija (svarīgu ieguldījumu sniedza padomju zinātnieks akadēmiķis N. N. Bogoļubovs).
Šīs paradoksālās parādības būtība atkal ir tīri kvantu. Īpaši zemā temperatūrā elektroni iekļūst
supravadītāji veido pa pāriem savienotu daļiņu sistēmu, kas nevar dot enerģiju kristāliskajam režģim, tērē enerģijas kvantus, lai to uzsildītu. Elektronu pāri kustas līdzīgi<танцуя>, starp<прутьями решетки>- jonus un apiet tos bez sadursmēm un enerģijas pārneses.
Tehnoloģijās arvien vairāk tiek izmantota supravadītspēja.
Piemēram, praksē ienāk supravadošie solenoīdi - supravadītāju spoles, kas iegremdētas šķidrā hēlijā. Vienreiz inducēta strāva un līdz ar to arī magnētiskais lauks tajās var tikt uzglabāts patvaļīgi ilgu laiku. Tas var sasniegt milzīgu vērtību - vairāk nekā 100 000 oersted. Nākotnē neapšaubāmi parādīsies jaudīgas industriālās supravadošās ierīces - elektromotori, elektromagnēti utt.
Radioelektronikā nozīmīgu lomu sāk spēlēt ultrajutīgie pastiprinātāji un elektromagnētisko viļņu ģeneratori, kas īpaši labi darbojas vannās ar šķidru hēliju - tur iekšējie<шумы>iekārtas. Elektroniskajā skaitļošanas tehnoloģijā spoža nākotne tiek solīta mazjaudas supravadošiem slēdžiem - kriotroniem (sk.<Пути электроники>).
Nav grūti iedomāties, cik vilinoši būtu virzīt šādu ierīču darbību uz augstāku, pieejamāku temperatūru. Pēdējā laikā pavērās cerība izveidot polimēru plēves supravadītājus. Elektrovadītspējas īpatnība šādos materiālos sola lielisku iespēju saglabāt supravadītspēju pat istabas temperatūrā. Zinātnieki neatlaidīgi meklē veidus, kā īstenot šo cerību.
Un tagad ielūkosimies pasaulē karstākās lietas valstībā – zvaigžņu iekšienē. Kur temperatūra sasniedz miljoniem grādu.
Haotiskā termiskā kustība zvaigznēs ir tik intensīva, ka veseli atomi tur nevar pastāvēt: tie tiek iznīcināti neskaitāmās sadursmēs.
Tāpēc tik spēcīgi uzkarsēta viela nevar būt ne cieta, ne šķidra, ne gāzveida. Tas ir plazmas stāvoklī, t.i., elektriski lādētu maisījumu<осколков>atomi - atomu kodoli un elektroni.
Plazma ir sava veida matērijas stāvoklis. Tā kā tā daļiņas ir elektriski uzlādētas, tās jutīgi pakļaujas elektriskajiem un magnētiskajiem spēkiem. Tāpēc divu atomu kodolu tuvums (tiem ir pozitīvs lādiņš) ir reta parādība. Tikai kad augsts blīvums un milzīgas temperatūras saduras viena ar otru atomu kodoli spēj pietuvoties. Tad notiek kodoltermiskās reakcijas – enerģijas avots zvaigznēm.
Mums tuvākā zvaigzne – Saule galvenokārt sastāv no ūdeņraža plazmas, kas zvaigznes zarnās tiek uzkarsēta līdz 10 miljoniem grādu. Šādos apstākļos ātro ūdeņraža kodolu - protonu - ciešas tikšanās notiek, lai arī reti. Dažreiz tuvojošie protoni mijiedarbojas: pārvarot elektrisko atgrūšanos, tie nonāk milzu varā kodolspēki pievilcība, ātri<падают>viens otru un saplūst. Šeit notiek momentāna pārkārtošanās: divu protonu vietā parādās deuterons (ūdeņraža smagā izotopa kodols), pozitrons un neitrīno. Atbrīvotā enerģija ir 0,46 miljoni elektronvoltu (Mev).
Katrs atsevišķs saules protons var nonākt šādā reakcijā vidēji reizi 14 miljardu gadu laikā. Bet gaismekļa zarnās ir tik daudz protonu, ka šur tur notiek šis maz ticamais notikums - un mūsu zvaigzne deg ar savu vienmērīgo, žilbinošo liesmu.
Deuteronu sintēze ir tikai pirmais solis saules kodoltermiskajās transformācijās. Jaundzimušais deuterons ļoti drīz (vidēji pēc 5,7 sekundēm) apvienojas ar vēl vienu protonu. Ir gaismas hēlija kodols un elektromagnētiskā starojuma gamma kvants. Tiek atbrīvota 5,48 MeV enerģija.
Visbeidzot, vidēji reizi miljonā gadu divi vieglā hēlija kodoli var saplūst un saplūst. Tad veidojas parasts hēlija kodols (alfa daļiņa) un tiek atdalīti divi protoni. Tiek atbrīvota 12,85 MeV enerģija.
Šis trīs posmu<конвейер>kodoltermiskās reakcijas nav vienīgā. Ir vēl viena kodolpārveidojumu ķēde, ātrākas. Tajā piedalās (netiek patērēti) oglekļa un slāpekļa atomu kodoli. Bet abos gadījumos alfa daļiņas tiek sintezētas no ūdeņraža kodoliem. Tēlaini izsakoties, saules ūdeņraža plazma<сгорает>, pārvēršoties par<золу>- hēlija plazma. Un katra grama hēlija plazmas sintēzes procesā izdalās 175 tūkstoši kWh enerģijas. Lieliska summa!
Katru sekundi Saule izstaro 41033 ergus enerģijas, zaudējot 41012 g (4 miljonus tonnu) vielas. Bet Saules kopējā masa ir 2 1027 tonnas.Tas nozīmē, ka pēc miljona gadu starojuma emisijas dēļ Saule<худеет>tikai viena desmit miljonā daļa no tās masas. Šie skaitļi daiļrunīgi ilustrē kodoltermisko reakciju efektivitāti un saules enerģijas milzīgo siltumspēju.<горючего>- ūdeņradis.
Šķiet, ka kodoltermiskā kodolsintēze ir galvenais enerģijas avots visām zvaigznēm. Pie dažādām zvaigžņu iekštelpu temperatūrām un blīvumiem notiek dažāda veida reakcijas. Jo īpaši saules enerģija<зола>- hēlija kodoli - 100 miljonu grādu temperatūrā tas pats kļūst par kodoltermisku<горючим>. Tad no alfa daļiņām var sintezēt vēl smagākus atomu kodolus – oglekli un pat skābekli.
Pēc daudzu zinātnieku domām, visa mūsu metagalaktika kopumā ir arī termokodolsintēzes auglis, kas notika miljarda grādu temperatūrā (sk.<Вселенная вчера, сегодня и завтра>).
Neparastais kodoltermiskā kaloriju saturs<горючего>mudināja zinātniekus meklēt mākslīgu kodolsintēzes reakciju īstenošanu.
<Горючего>Uz mūsu planētas ir daudz ūdeņraža izotopu. Piemēram, supersmago tritija ūdeņradi var iegūt no litija metāla kodolreaktoros. Un smagais ūdeņradis – deitērijs ir daļa no smagā ūdens, ko var iegūt no parastā ūdens.
Smagais ūdeņradis, kas iegūts no divām glāzēm parasta ūdens, kodolsintēzes reaktorā nodrošinātu tik daudz enerģijas, cik tagad nodrošina augstākās kvalitātes benzīna mucas sadedzināšana.
Grūtības slēpjas priekšsildē<горючее>līdz temperatūrai, kurā tā var aizdegties ar varenu kodoltermisko uguni.
Šī problēma vispirms tika atrisināta ūdeņraža bumbā. Ūdeņraža izotopus tur aizdegas sprādziens atombumba, ko pavada vielas uzkarsēšana līdz daudziem desmitiem miljonu grādu. Vienā ūdeņraža bumbas versijā termokodoldegviela ir ķīmiskais savienojums smagais ūdeņradis ar vieglo litiju - vieglā l un t deiterīds un i. Šis baltais pulveris, līdzīgs galda sālim,<воспламеняясь>no<спички>, kas ir atombumba, acumirklī uzsprāgst un rada simtiem miljonu grādu temperatūru.
Lai rosinātu mieru kodoltermiskā reakcija, mums vispirms jāiemācās, kā bez atombumbas pakalpojumiem uzsildīt nelielas pietiekami blīvas ūdeņraža izotopu plazmas devas līdz simtiem miljonu grādu temperatūrai. Šī problēma ir viena no sarežģītākajām mūsdienu lietišķajā fizikā. Zinātnieki no visas pasaules ir strādājuši pie tā daudzus gadus.
Mēs jau teicām, ka daļiņu haotiskā kustība rada ķermeņu sildīšanu, un to nejaušās kustības vidējā enerģija atbilst temperatūrai. Uzsildīt aukstu ķermeni nozīmē jebkādā veidā radīt šo traucējumu.
Iedomājieties, ka divas skrējēju grupas strauji steidzas viena pret otru. Tā viņi sadūrās, sajaucās, sākās pūlis, apjukums. Lielisks haoss!
Apmēram tādā pašā veidā fiziķi sākumā mēģināja iegūt augstu temperatūru - spiežot augstspiediena gāzes strūklas. Gāze tika uzkarsēta līdz 10 tūkstošiem grādu. Savulaik tas bija rekords: temperatūra ir augstāka nekā uz Saules virsmas.
Bet ar šo metodi tālāka, diezgan lēna, nesprādzienbīstama gāzes sildīšana nav iespējama, jo termiskie traucējumi uzreiz izplatās visos virzienos, sasildot eksperimentālās kameras sienas un vidi. Iegūtais siltums ātri atstāj sistēmu, un to nav iespējams izolēt.
Ja gāzes strūklas aizstāj ar plazmas plūsmām, siltumizolācijas problēma joprojām ir ļoti sarežģīta, taču ir arī cerība uz tās risinājumu.
Tiesa, plazmu no siltuma zudumiem nevar pasargāt trauki, kas izgatavoti pat no ugunsizturīgākās vielas. Saskaroties ar cietām sienām, karstā plazma nekavējoties atdziest. Savukārt plazmu var mēģināt noturēt un uzsildīt, veidojot tās uzkrāšanos vakuumā tā, lai tā nepieskartos kameras sienām, bet gan karājas tukšumā, neko nepieskaroties. Šeit ir jāizmanto fakts, ka plazmas daļiņas nav neitrālas, piemēram, gāzes atomi, bet gan elektriski uzlādētas. Tāpēc kustībā tie ir pakļauti magnētisko spēku iedarbībai. Rodas problēma: sakārtot īpašas konfigurācijas magnētisko lauku, kurā karstā plazma karātos kā maisā ar neredzamām sienām.
Vienkāršākā šāda lauka forma tiek izveidota automātiski, kad caur plazmu tiek izvadīti spēcīgi impulsi elektriskā strāva. Šajā gadījumā ap plazmas pavedienu tiek inducēti magnētiskie spēki, kas mēdz saspiest pavedienu. Plazma atdalās no izplūdes caurules sieniņām, un temperatūra paaugstinās līdz 2 miljoniem grādu pie kvēldiega ass daļiņu uzplūdā.
Mūsu valstī šādi eksperimenti tika veikti jau 1950. gadā akadēmiķu JI vadībā. A. Artsimovičs un M. A. Leontovičs.
Vēl viens eksperimentu virziens ir magnētiskās pudeles izmantošana, ko 1952. gadā ierosināja padomju fiziķis G. I. Budkers, tagad akadēmiķis. Magnētiskā pudele tiek ievietota korktronā - cilindriskā vakuuma kamerā, kas aprīkota ar ārējo tinumu, kas kameras galos sabiezē. Caur tinumu plūstošā strāva kamerā rada magnētisko lauku. Tās spēka līnijas vidusdaļā ir paralēlas cilindra ģenerātoriem, un galos tās ir saspiestas un veido magnētiskos aizbāžņus. Plazmas daļiņas, kas ievadītas magnētiskajā pudelē, saritinās ap spēka līnijām un atstarojas no korķiem. Rezultātā plazma kādu laiku tiek turēta pudeles iekšpusē. Ja pudelē ievadīto plazmas daļiņu enerģija ir pietiekami liela un to ir pietiekami daudz, tās nonāk sarežģītā spēku mijiedarbībā, to sākotnēji sakārtotā kustība sapinās, kļūst nesakārtota - ūdeņraža kodolu temperatūra paaugstinās līdz desmitiem miljonu grādu. .
Papildu apkure tiek panākta ar elektromagnētisko palīdzību<ударами>ar plazmu, magnētiskā lauka kompresiju utt. Tagad smago ūdeņraža kodolu plazma tiek uzkarsēta līdz simtiem miljonu grādu. Tiesa, to var izdarīt vai nu uz īsu laiku, vai ar zemu plazmas blīvumu.
Lai ierosinātu pašpietiekamu reakciju, ir nepieciešams vēl vairāk palielināt plazmas temperatūru un blīvumu. To ir grūti panākt. Tomēr problēma, kā ir pārliecināti zinātnieki, nenoliedzami ir atrisināma.
G.B. Anfilovs
Fotoattēlu publicēšana un rakstu citēšana no mūsu vietnes citos resursos ir atļauta, ja tiek nodrošināta saite uz avotu un fotoattēliem.
Jebkuram fiziskam ķermenim, ieskaitot visus objektus Visumā, ir minimālais temperatūras indekss vai tā robeža. Jebkuras temperatūras skalas atskaites punktam ir ierasts ņemt vērā absolūtās nulles temperatūru vērtību. Bet tas ir tikai teorētiski. Haotiska kustība atomi un molekulas, kas šobrīd atsakās no savas enerģijas, praksē vēl nav apturētas.
Tas ir galvenais iemesls, kāpēc nevar sasniegt absolūto nulles temperatūru. Joprojām notiek strīdi par šī procesa sekām. No termodinamikas viedokļa šī robeža ir nesasniedzama, jo atomu un molekulu termiskā kustība pilnībā apstājas un veidojas kristāliskais režģis.
Kvantu fizikas pārstāvji paredz minimālu nulles punkta svārstību klātbūtni absolūtās nulles temperatūrās.
Kāda ir absolūtās nulles temperatūras vērtība un kāpēc to nevar sasniegt
Ģenerālajā svaru un mēru konferencē pirmo reizi tika noteikts atskaites jeb atskaites punkts mērinstrumentiem, kas nosaka temperatūras rādītājus.
Pašlaik Starptautiskajā mērvienību sistēmā Celsija skalas atskaites punkts ir 0 ° C sasalšanas laikā un 100 ° C viršanas procesā, absolūtās nulles temperatūras vērtība ir vienāda ar –273,15 ° C.
Izmantojot temperatūras vērtības Kelvina skalā saskaņā ar to pašu Starptautisko mērvienību sistēmu, verdošs ūdens notiks pie atsauces vērtības 99,975 ° C, absolūtā nulle ir vienāda ar 0. Fārenheita skala atbilst -459,67 grādiem.
Bet, ja šie dati tiek iegūti, kāpēc tad praktiski nav iespējams sasniegt absolūtu nulles temperatūru. Salīdzinājumam varam ņemt visiem zināmo gaismas ātrumu, kas ir vienāds ar nemainīgu fizisko vērtību 1 079 252 848,8 km/h.
Tomēr praksē šo vērtību nevar sasniegt. Tas ir atkarīgs gan no pārraides viļņa garuma, gan no apstākļiem, gan no daļiņām nepieciešamā liela enerģijas daudzuma absorbcijas. Lai iegūtu absolūtās nulles temperatūru vērtību, ir nepieciešama liela enerģijas atdeve un tās avotu trūkums, kas neļautu tai iekļūt atomos un molekulās.
Bet pat pilnīga vakuuma apstākļos zinātnieki neieguva ne gaismas ātrumu, ne absolūtās nulles temperatūru.
Kāpēc ir iespējams sasniegt aptuvenu nulles temperatūru, bet ne absolūtu
Kas notiks, kad zinātne spēs pietuvoties ārkārtīgi zemās absolūtās nulles temperatūras sasniegšanai, pagaidām paliek tikai termodinamikas un kvantu fizikas teorijā. Kāds ir iemesls, kāpēc praktiski nav iespējams sasniegt absolūtās nulles temperatūru.
Visi zināmie mēģinājumi atdzesēt vielu līdz zemākajai robežai maksimālā enerģijas zuduma dēļ noveda pie tā, ka arī vielas siltumietilpības vērtība sasniedza minimālo vērtību. Molekulas vienkārši nespēja atdot pārējo enerģiju. Rezultātā dzesēšanas process apstājās pirms absolūtās nulles sasniegšanas.
Pētot metālu uzvedību apstākļos, kas ir tuvu absolūtās nulles temperatūras vērtībai, zinātnieki ir atklājuši, ka maksimālajai temperatūras pazemināšanai vajadzētu izraisīt pretestības zudumu.
Bet atomu un molekulu kustības pārtraukšana izraisīja tikai kristāla režģa veidošanos, caur kuru ejošie elektroni daļu savas enerģijas pārnesa uz nekustīgajiem atomiem. Atkal sasniegt absolūto nulli neizdevās.
2003. gadā no absolūtās nulles pietrūka tikai pusmiljardā daļa no 1°C. NASA pētnieki eksperimentu veikšanai izmantoja Na molekulu, kas vienmēr atradās magnētiskajā laukā un izdalīja savu enerģiju.
Vistuvākais bija Jēlas universitātes zinātnieku sasniegums, kas 2014. gadā sasniedza rādītāju 0,0025 Kelvina. Iegūtais savienojums stroncija monofluorīds (SrF) pastāvēja tikai 2,5 sekundes. Un beigās tas tomēr sadalījās atomos.
Termins "temperatūra" parādījās laikā, kad fiziķi uzskatīja, ka silti ķermeņi sastāv no vairāk specifiska viela - kaloriju - nekā tie paši ķermeņi, bet auksti. Un temperatūra tika interpretēta kā vērtība, kas atbilst kaloriju daudzumam organismā. Kopš tā laika jebkura ķermeņa temperatūra tiek mērīta grādos. Bet patiesībā tas ir kustīgu molekulu kinētiskās enerģijas mērs, un, pamatojoties uz to, tas jāmēra džoulos saskaņā ar SI vienību sistēmu.
Jēdziens "absolūtā nulles temperatūra" nāk no otrā termodinamikas likuma. Saskaņā ar to siltuma pārnešana no auksta ķermeņa uz karstu nav iespējama. Šo koncepciju ieviesa angļu fiziķis V. Tomsons. Par sasniegumiem fizikā viņam tika piešķirts dižciltīgais "kunga" un "Barona Kelvina" tituls. 1848. gadā V. Tomsons (Kelvins) ierosināja izmantot temperatūras skalu, kurā par sākumpunktu ņēma absolūto nulles temperatūru, kas atbilst ārkārtējam aukstumam, un par dalījuma cenu ņēma grādus pēc Celsija. Kelvina mērvienība ir 1/27316 no ūdens trīskāršā punkta temperatūras (apmēram 0 grādi C), t.i. temperatūra, kurā tīrs ūdens pastāv trīs veidos vienlaikus: ledus, šķidrs ūdens un tvaiks. temperatūra ir zemākā iespējamā zemā temperatūra, pie kuras molekulu kustība apstājas, un no vielas vairs nav iespējams iegūt siltumenerģiju. Kopš tā laika absolūtā temperatūras skala ir nosaukta viņa vārdā.
Temperatūra tiek mērīta dažādās skalās
Visbiežāk izmantotā temperatūras skala tiek saukta par Celsija skalu. Tas ir balstīts uz diviem punktiem: ūdens fāzes pārejas temperatūra no šķidruma uz tvaiku un ūdens uz ledu. A. Celsijs 1742. gadā ierosināja sadalīt attālumu starp atskaites punktiem 100 intervālos, un ūdeni ņemt par nulli, bet sasalšanas punkts ir 100 grādi. Bet zviedrs K. Linnejs ieteica rīkoties pretēji. Kopš tā laika ūdens sasalst pie nulles grādiem A. Celsija. Lai gan tam vajadzētu vārīties tieši pēc Celsija. Absolūtā nulle pēc Celsija atbilst mīnus 273,16 grādiem pēc Celsija.
Ir vēl vairākas temperatūras skalas: Fārenheita, Réaumur, Rankine, Newton, Roemer. Viņiem ir atšķirīgs un cenu sadalījums. Piemēram, Reaumuras skala ir veidota arī uz ūdens vārīšanās un sasalšanas kritērijiem, taču tai ir 80 iedaļas. Fārenheita skala, kas parādījās 1724. gadā, ikdienā tiek izmantota tikai dažās pasaules valstīs, tostarp ASV; viena ir ūdens ledus - amonjaka maisījuma temperatūra un otra ir cilvēka ķermeņa temperatūra. Mērogs ir sadalīts simts nodaļās. Nulle pēc Celsija atbilst 32. Grādu pārvēršanu Fārenheitā var veikt, izmantojot formulu: F \u003d 1,8 C + 32. Reversais tulkojums: C \u003d (F - 32) / 1,8, kur: F - F - Fārenheita grādi, C - grādi Celsija. Ja esat pārāk slinks, lai skaitītu, dodieties uz tiešsaistes konvertēšanas pakalpojumu pēc Celsija uz Fārenheitu. Lodziņā ierakstiet grādu skaitu pēc Celsija, noklikšķiniet uz "Aprēķināt", atlasiet "Fārenheita" un noklikšķiniet uz "Sākt". Rezultāts parādīsies nekavējoties.
Nosaukts angļu (precīzāk skotu) fiziķa Viljama J. Rankina vārdā, mūsdienu Kelvins un viens no tehniskās termodinamikas pamatlicējiem. Viņa skalā ir trīs svarīgi punkti: sākums ir absolūtā nulle, ūdens sasalšanas temperatūra ir 491,67 grādos pēc Rankīna un ūdens viršanas temperatūra ir 671,67 grādi. Dalījumu skaits starp ūdens sasalšanu un tā vārīšanu gan Rankine, gan Fārenheitā ir 180.
Lielāko daļu šo svaru izmanto tikai fiziķi. Un 40% šajās dienās aptaujāto amerikāņu vidusskolēnu teica, ka viņi nezina, kas ir absolūtā nulles temperatūra.
