绝对温度与相对温度

1、热力学温度绝对温度一般指热力学温度热力学温度，又称开尔文温标、绝对温标，简称开氏温标，是国际单位制七个基本物理量之一，单位为开尔文，简称 开，（符号为K）,其描述的是客观世界真实的温度，同时也 是制定国际协议温标的基础，是一种标定、量化温度的方法。热力学温度又被称为绝对温度，是热力学和统计物理中的重要参数之一。一般所说的绝 对零度指的便是0K,对应零下273.15摄氏度。中文名热力学温度外文名thermodynamic temperature符:号T单位开尔文提出者威廉汤姆逊绝对零度理论最低温度目录1介绍2热力学温度与摄氏度换算3本质 4由来5测定方法 6负热力学温度介绍热力学温标是由威廉 汤

2、姆森，第一代开尔文男爵于1848年利用热力学第二定律 的推论卡诺定理引入的。它是一个纯理论上的 温标，因为它与测温物质的属性无关。符号 T,单 位K （开尔文，简称开）。国际单位制（SI）的7个基本量之一，热力学温标的标度，符号 为T。根据热力学原理得出，测量热力学温度，采用国际实用温标。热力学温度旧称 绝对温度（absolute temperature ）。单位是 开尔文，英文是Kelvin简称 开“，国际代号K徂不 加来表示温度。开尔文是为了纪念英国物理学家Lord Kelvin而命名的。以绝对零度（0K）为最低温度，规定 水的三相点的温度为273.16K ,开定义为水三相点热力学温度的

3、1/273.16 。摄氏度为表示摄氏温度时代替开的一个专门名称。而水的三相点温度为0.01摄氏度。因此热力学温度 T与人们惯用的摄氏温度 t的关系是：T （K） =273.15+t（ C）。规定热力学 温度的单位开（K）与摄氏温度的单位摄氏度（C）的平均值完全相同。所以 AT K = AT o在表示温度差和温度间隔时，用K和用C的值相同。热力学温度与摄氏度换算表达式为：T=t+273T是热力学温标t是摄氏温标它的由来是这样的：一定质量的气体 在体积不变的情况下温度每升高（或降低）1 C增加（或减少）的压强值等于它在 0 c时压强的1/273用公式表示为p=p0（1+t/273）其中p0是0 c

4、时气体的压强后来开尔文引入了 绝对零度”的概念 即温度到达0K即-273 C气体便停止了一切的运 动后来它被推广到了 T=t+273本质经典热力学 中的温度没有极限高温度的概念，只有理论最低温度绝对零度热力学第三定律指出，绝对零度”是无法通过有限次步骤达到的。在统计热力学 中，温度被赋予了新的物理概念一一描述体系内能随体系混乱度（即嫡）变化率的强度性质热力学量。由此开创了热力学负温度区”的全新理论领域。 通常我们生存的环境和研究的体系都是拥有无限量子态的体系，在这类体系中，内能总是随混乱度的增加而增加，因而是不存在 负热力学温度 的。而少数拥有有限量子态的体系，如激光发生晶体，当持续提高体系内

5、能，直到体系混乱度已经不随内能变化而变化的时候，就达到了无穷大温度，此时再进一步提高体系内能，即达到所谓粒子布居反转”的状态下，内能是随混乱度的减少而增加的，因而此时的热力学温度为 负值！但是这里的负温度和正温度之间不存在经典的代数关系，负温度反而是比正温度更高的一个温度！经过量子统计力学扩充的温标概念为：无限量子态体系：正绝对零度正温度正无穷大温度，有限量子态体系：正绝对零度 正温度 正无穷大温度=负无穷大温度负温 度 负绝对零度。正、负绝对零度分别是有限量子态体系热力学温度的下限和上限，均不可通过有限次步骤达到。由来开尔文是因英国科学家开尔文姓氏而得名的热力学温度单位。1848年，英国科学

6、家威廉汤姆逊首先提出 热力学温度”理论，并很快得到国际上的承认。 1854年，威廉 汤姆逊提 出，只要选定一个固定点，就能确定热力学温度的单位。1早在1787年法国物理学家 查理（J.Charles ）就发现，在压力一定时，温度每升高1 C, 一定量气体的体积的增加值（膨胀率）是一个定值，体积膨胀量与温度呈线性关系。起初的实验得出该定值为气体在0 c时的体积的1/269 ,后来经许多人历经几十年的实验修正，其中特别是1802年法国人盖 吕萨克（J.L.Gay-Lussac ）的工作，最后确定该值 1/273.15。 将上述气体体积与温度的关系用公式来表示，形式如下：V=V0 （1+t/273.

7、15 ） =V0 （t+273.15 ） /273.15式中V是摄氏温度为t/C时的气体体积。 若定义t+273.15三T （于是0C+273.15=T0 ）, 上述关系就可以用形式更简单的公式来表达：V/T=V0/T0,进一步看，V1/T1=V0/T0,V2/T2=V0/T0,自然有V1/T1=V2/T2,即在任何温度下一定量的气体，在压力一定时，气体 的体积V与用T为温标表示的温度成正比。 这叫做查理-盖吕萨克定律。事实上这种关系只 适用于理想气体。为此，人们起先把T称为理想气体温度 （温标），又叫绝对温度（温标）。 在热力学形成后，发现该温标有更深刻的物理意义，特别是克劳修斯（Claos

8、ius ）和开尔文（Kelvin ）论证了绝对零度不可达到，便改称热力学温度（温标），并用 Kelvin第一个字母 K为其单位。物体的温度是构成物体的大量微粒运动（热运动）的激烈程度的宏观体现。测定方法当前，主要的热力学温度测定方法有：定压气体温度计法、气体声学温度计法、辐射温 度计法（包括光谱福射温度计和全福射温度计）、介电常数温度计法、噪声温度计法等，不同原理的热力学温度测定方法受自身条件的限制，适用于不同的温度区间，与气体折射率基准温度计测温区间相重合的主要是声学温度计。2负热力学温度从热力学基本关系式（e）S/（e）U）v=1/T和Boltzmann分布式N2/N1=exp（- e/k

9、T说明了热 力学温度不仅可以有正值还可以存在负值.以核自旋平衡体系为实例指出了负温度存在的必要条件：必须是一个能量（或能级）有上限的热平衡体系，与环境绝热隔离，且还需借助于一定的 外力作用.绝对温度即热力学温度，单位是开尔文”，英文是“Kekin简称 开”，国际代号“K但不加“。来表示温度。开尔文是为了纪念英国物理学家Lord Kelvin而命名的。以绝对零度（0K）为最低温度，规定水的三相点的温度为273.16K ,开定义为水三相点热力学温度的1/273.16。摄氏度为表示摄氏温度时代替开的一个专门名称。而水的三相点温度为0.01摄氏度。因此热力学温度 T与人们惯用的摄氏温度 t的关系是：T

10、 （K） =273.15+t（ C）。规定热力学 温度的单位开（K）与摄氏温度的单位摄氏度（C）的平均值完全相同。所以 AT K = AT o相对温度没有严格的定义，一般把同其他事物温度的比较温度称为相对温度，如海水的比热容大于陆地，所以冬季气温海水高于陆地；夏季气温低于陆地。相对温度：因为现实生活中做不到绝对温度，所以一般的温度都称为相对温度。而现实生活中的温度都为湿空气温度。绝对温度：其描述的是客观世界真实的温度，同时也是制定国际协议温标的基础， 是一种标定、量化温度的方法。T称为理想气体温度（温标），又叫绝对温度（温标）。在热力学形成后，发现 该温标有更深刻的物理意义，特别是克劳修斯（

11、ClaosiuS）和开尔文（Kelvin） 论证了绝对零度不可达到，便改称热力学温度（温标），并用Kelvin第一个字母K为其单位。物体的温度是构成物体的大量微粒运动（热运动）的激烈程度 的宏观体现。表达式为：T=t+273T是热力学温标t是摄氏温标它的由来是这样的：一定质量的气体 在体积不变的情况下 温度每升高（或降低）1C增加（或减少） 的压强值等于它在0c时压强的1/273用公式表示为p=p0（1+t/273）其中p0是0c时气体的压强后来开尔文引入了 绝对零度”的概念 即温度到达0K即-273C气体便停止了 一切的运动后来它被推广到了 T=t+273绝对湿度所谓绝对湿度，就是在某一个温度和压强下空气中所能容纳的最大水量，换句话说就是一个大气压，25摄氏度的时候，空气中最多只能容纳 a克的水，那么a就