温度 温标
 
 
 
 
 
 
 
三种温标
对于气体而言,温度越高意味着气体分子速度越大(eq. 6 ),而对于固体,温度越高说分振动越剧烈.在理想气体模型中,我们看到温度与气体分子的平均动能成正比.
\begin{equation}
\bar E_k = \frac{3}{2} k_B T_K
\end{equation}
这样我们就在微观上定义了
热力学温标(单位是开尔文,$K$,国际单位的一种).当分子动能为 0 时,热力学温度就是 $0 \,\mathrm{K} $,即
绝对零度.根据这个定义,最低的可能温度就是绝对零度
1.
在生活中,我们一般使用摄氏温标或华氏温标来表示温度,它们的单位分别记 $^\circ \,\mathrm{C} $,$^\circ \,\mathrm{F} $,我们以下用 $T_C$ 和 $T_F$ 表示.三种温标的转换关系如下
\begin{equation}
T_K = T_C + 273.15^\circ \,\mathrm{C}
\end{equation}
\begin{equation}
T_C = \frac{5}{9}(T_F - 32^\circ \,\mathrm{F} )
\end{equation}
注意一开尔文和一摄氏度的大小一样,只是相差了一个常数.零下 273.15 摄氏度就是绝对零度.
1. ^ 统计力学中的确有负温度这种说法,但根据定义,它的温度反而比任何温度要高.