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熱力學溫標亦稱「開爾文溫標」、「絕對溫標」。是由開爾文首先引入的。它是建立在熱力學第二定律基礎上的一種和測溫質無關的理想溫標。根據定義,兩個熱力學溫度的比值等於在這兩個溫度之間工作的可逆熱機與熱源交換的熱量的比值。

1 熱力學溫標 -熱力學溫標

   熱力學溫標亦稱「開爾文溫標」、「絕對溫標」。是由開爾文首先引入的。它是建立在熱力學第二定律基礎上的一種和測溫質無關的理想溫標。根據定義,兩個熱力學溫度的比值等於在這兩個溫度之間工作的可逆熱機與熱源交換的熱量的比值。用熱力學溫標定出的溫度數值,與測溫物質的性質無關,因而是最科學的溫標。熱力學溫標或稱絕對溫標、絕對溫度,是國際單位制中的溫度單位。本溫標由愛爾蘭第一代開爾文男爵發明,其命名依發明者頭銜為Kelvin,符號是K,但不加「°」來表示溫度。
1927年第七屆國際計量大會將熱力學溫標作為最基本的溫標;1960年第十一屆國際計量大會規定熱力學溫標以開爾文為單位,規定水的三相點為273.16K;由於水的三相點在攝氏溫標上為0.01℃,所以0℃=273.15K。
此一溫標又稱卡氏溫標、開氏溫標、克氏溫標、凱氏溫標;其零度稱為絕對零度,標示為0K或零K,等於攝氏溫標-273.15 ℃ 或華氏溫標-459.67 ℉;水在一標準大氣壓結冰時的溫度為273.15K、0 °C,或32 ℉;換算公式為:K = ℃ + 273.15,℃ = K - 273.15,可見,熱力學溫標和攝氏溫標相鄰單位的溫度差數值上是相等的。

2 熱力學溫標 -簡介

溫度的「標尺」——依據溫標就是測量一定的標準劃分的溫度標誌,就象測量物體的長度要用長度標尺——「長標」一樣,是一種人為的規定,或者叫做一種單位制。規定溫標是比較複雜的,不能像確定長標那樣,在溫度計上隨便定出刻度間隔。我們首先要確定選擇什麼樣的物質(是水銀,還是氫氣或是電偶),這些物質的冷熱狀態必須能夠明顯地反映客觀物體(欲測物體)的溫度變化,而且這種變化有復現性(這一步叫選擇「測溫質」)。其次,要知道該測溫質的哪些物理量隨著溫度的改變將產生某種預期的改變(這一步叫確定「測溫特性」)。比如,水銀溫度計是用水銀做測溫質,水銀的體積隨溫度作線性變化,這就是水銀這種測溫質的測溫特性。第三,要選定該物理量的兩個確定的數值作為參考點(也叫基準點),進而規定劃分溫度間隔的方法。

3 熱力學溫標 -歷史

1927年第七屆國際計量大會曾採用為基本的溫標。
1954年國際計量大會規定水的三相點(固、液、氣三相平衡共存的唯一狀態)的溫度為273.16K.這樣定出的熱力學溫度的單位K(開爾文),就是水的三相點的熱力學溫度的。
1960年第十一屆國際計量大會規定熱力學溫度以開爾文為單位,簡稱「開」,用K表示。

4 熱力學溫標 -體例

根據定義

開等於水的三相點的熱力學溫度的1/273.16。由於水的三相點在攝氏溫標上為0.01℃,所以0℃=273.15K。熱力學溫標的零點,即絕對零度,記為「0 K」。熱力學溫標,按照國際規定是最基本的溫標,它只是一種理想溫標。理想氣體溫標由於在它所能確定的溫度範圍內等於熱力學溫標,所以往往用同一符號T代表這兩種溫標的溫度。在理想氣體溫標可以實現的範圍內,熱力學溫標可通過理想氣體溫標來實現。

5 熱力學溫標 -換算

其他常用的溫度測量單位還有華氏溫標和攝氏溫標。

6 熱力學溫標 -華氏溫度

攝氏溫標和華氏溫度(degree Fahrenheit, ℉)兩種溫標的轉換公式為:
 

null熱力學溫標

 


null熱力學溫標

 

 

7 熱力學溫標 -熱力學溫標

攝氏溫標和熱力學溫標(Kelvin, K)兩種溫標的轉換公式為:
 

null熱力學溫標

 
null熱力學溫標

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