kociak40
01.05.20, 01:37
W innym temacie nasygnale60 odwoływała się do fizyki w sprawie temperatury.
Podała bzdurne stwierdzenie - "że zimo to tylko brak ciepła".
Skontrowałem te jej wpis i wyjaśniłem, że - "ciepło, to rodzaj energii" itd.
Widać zajrzała do fizyki i poprawnie napisała " owszem jest temperatura zera bezwzględnego
- 273,15 st. C". Ja chciałem wyjaśnić dokładniej ten problem.
Temperatura to podstawowa wielkość fizyczna w termodynamice i jest miarą energii kinetycznej
drgających atomów i cząsteczek w danym układzie. On nie określa energii ciepła, tylko podaje
w jakim stanie jest ta energia kinetyczna. Było kilka różnych skal temperatury (pierwsza to skala
Fahrenheita) ale przyjętą była skala Celsjusza. Aby ustalić taką skalę trzeba przyjąć
dwa charakterystyczne punkty. Za dolny punk do ustalenia skali Celsjusz przyjął za zero, temperaturę
w której lód topnieje, a woda zamarza. Za górny punkt temperaturę wrzenia wody pod ciśnieniem
jednej at czyli 100 st. C. Stosowano tą skalę jednak miała wady. Zależała od czynnika
termodynamicznego w przyrządach pomiarowych (spirytus niebieski, czerwony, rtęć itd.)
Szkocki fizyk Williams Thomson opracował doskonałą skalę i pozbawioną od wpływu czynnika
termodynamicznego (nie opiszę tego, bo zbyt jest to techniczne i byłoby to niezbyt zrozumiałe).
Skala jego oparta jest o skalę Celsjusza ale użył innych punktów charakterystycznych.
Za 0 (początek skali zwany zerem absolutnym) jest stan gdzie ustają wszelkie drgania
atomów i cząsteczek (lapidarnie - żaden atom i cząsteczka nie "śmie" drgnąć). Energia kinetyczna
jest 0. Żadna energia nie może być przekazana, może być tylko pobierana do układu. Ruch cząstek
elementarnych w jądrach atomowych jest i atomu istnieją.
Za drugi punkt charakterystyczny nie wybrał tego punktu co Celsjusz ale bardziej prawidłowy,
tz. potrójny punkt wody (w tej temperaturze jednocześnie występuje stan stały, ciekły i gazowy).
Ta temperatura jest o 0,15 st C wyższa od przyjętego przez Celsjusza i dlatego jest to 273,15 st. C.
Skala jest tak doskonała, że Williams Thomson otrzymał tytuł szlachecki i stał się lordem Kelvinem.
Tak też nazywa się jego skala temperaturowa. Różnica między skalą Kelvina i Celsjusza jest taka
sama i tylko dodajemy do 273,15 lub odejmujemy pomiar Celsjusza.
Temperatura zera bezwzględnego Kelvina nie występuje we Wszechświecie, zawsze jest w przesyle
energia od świecących gwiazd i galaktyk w formie fotonów. Foton to najmniejsza cząstka energii.
Pomiar temperatury w "pustce kosmosu" wykazał 4 st. Kelvina. Jak to zmierzono?
Użyto wzorca aluminiowego w kształcie sześcianu i umieszczono go na zewnątrz z pojazdu
rakiety. Po odpowiednim czasie nastąpiła równowaga między wypromieniowaniem energii
w formie fali elektomagnetycznej z tego wzorca, a przez wzorzec przyjętą od światła gwiazd
i galaktyk. Wtedy zmierzono temperaturę wzorca aluminiowego i było to 4 st. K.
Fala elektromagnetyczna to zaburzenie jednoczesne wektorów pola elektrycznego i magnetycznego
i są samo wzbudne, dlatego mogą się przemieszczać bez żadnego ośrodka.
Wektor pola elektrycznego tworzy kąt 90 st. z wektorem pola magnetycznego.
To tak najkrócej o temperaturze.