Абсолютная температура
Абсолютная температура — это температура, измеренная по шкале Кельвина. Она начинается от абсолютного нуля и используется в формулах, описывающих состояние и процессы в идеальном газе.
Абсолютная температура связана со средней кинетической энергией хаотического движения частиц: чем выше \(T\), тем в среднем быстрее движутся молекулы. Подробнее смысл этой связи рассматривается на странице температура и средняя кинетическая энергия.
Шкала Кельвина
Размер одного кельвина такой же, как размер одного градуса Цельсия, но начало отсчёта различается. Поэтому температуру переводят по формуле:
Здесь \(T\) — абсолютная температура в кельвинах, а \(t\) — температура в градусах Цельсия. В школьных расчётах часто используют приближённое соотношение \(T \approx t + 273\).
При температуре \(27\ ^\circ\text{C}\) абсолютная температура равна \(T = 27 + 273 = 300\ \text{К}\). Именно значение \(300\ \text{К}\) подставляют в газовые законы.
Нельзя подставлять температуру в градусах Цельсия в формулы идеального газа. Например, вместо \(0\ ^\circ\text{C}\) нужно использовать \(273\ \text{К}\). Приращения температуры имеют одинаковый числовой размер: повышение на \(10\ ^\circ\text{C}\) равно повышению на \(10\ \text{К}\).
Абсолютная температура особенно важна в уравнении состояния идеального газа и при решении задач с отношениями температур. При постоянных других параметрах давление или объём газа часто оказываются пропорциональны именно \(T\), а не температуре по Цельсию. Измерять температуру газа можно с помощью газового термометра.
Какой абсолютной температуре соответствует \(20\ ^\circ\text{C}\)?
Главное
- Абсолютная температура измеряется в кельвинах и обозначается \(T\).
- Связь со шкалой Цельсия: \(T = t + 273{,}15\); в школьных задачах часто используют \(T \approx t + 273\).
- В газовые законы подставляют температуру только в кельвинах.