Hva er en absolutt skala?

May 24  by Eliza

Temperaturen er en måling av energi, med høyere temperaturer indikerer mer bevegelse av molekyler, eller kinetisk energi. Vanlige skalaer omfatter Fahrenheit og Celsius skalaer, med hver har et visst antall grader eller inkrementer mellom fryse- og kokepunktene for vann. En absolutt skala ikke bruke samme referansepunkt, men er basert på null som en teoretisk verdi hvor molekylene ikke har noen kinetisk energi. Noen forskere mener at det absolutte nullpunkt aldri kan nås, fordi som en beregnet verdi er det ingen måte å måle det.

Britiske fysikeren William Thomson, eller Lord Kelvin, opprettet en absolutt skala på 1840-tallet. På sin Celsius skala, fryser vann ved en temperatur på 0 ° C og koker ved 100 ° C. Kelvin beregnet at den absolutte lave temperaturgrense er omtrent -273 ° C, og kaller dette null-punkt i sin skala. Hans skala brukt intervaller samme temperatur som Celsius skalaen, og ble kåret til Kelvin skalaen etter ham.

William Rankine foreslått en absolutt skala på 1850-tallet basert på Fahrenheit snarere enn Celsius system. På denne skalaen, fryser vann ved en temperatur på 32 ° C og koker ved 212 ° C. Han baserte sin skala på den samme teoretiske nullpunktet som Kelvin, som er omtrent -459 ° C, og dette er kjent som Rankine skala.

En absolutt skala temperaturen definerer bevegelsen av molekylene, snarere enn en måling av varmeenergi. Ettersom energien i en gass øker eller minsker, vil trykket endres for gasser oppbevart i en forseglet beholder. Bestemme eiendommen av gasser innebærer målinger av temperaturer og trykk i forhold til kjente standardverdier, med absolutt null som en referanse. Disse egenskapene kan være viktig for å analysere gassblandinger, eller egenskapene til gasser eller andre materialer ved kryogene, eller svært lave temperaturer.

En annen egenskap ved materialene er deres trippelpunktet. Dette er en temperatur og trykk, hvor materialet kan foreligge i alle tre faser; faststoff, gass og væske. Et eksempel på en trippelpunktet er vann, som har en trippelpunkt på 273 ° K, som er den samme som den normale frysepunkt på 32 ° C eller 0 ° C. Dette forklarer hvordan frost kan dannes på kalde netter, fordi vannmolekylene under visse forhold kan gå direkte fra en gass tilstand til en solid, eller vice-versa.

Prosessen med å gå over fra fast stoff direkte til gass kalles sublimering. Isbiter som sakte forsvinner i en fryser er sublimeres vann direkte til en damp fra fast is. En annen vanlig kjemisk stoff som sublimerer er tørris eller frossen karbondioksyd, noe som endrer direkte fra et faststoff til gass uten å smelte. Denne egenskapen kan være nyttig for lav temperatur industrielle prosesser eller nedkjøling, hvor væske kan skape problemer med håndteringen.

Mange stoffer har svært lave trippelpunktet temperaturer, noe som gjør en absolutt skala viktig for deres måling. Separasjon av gasser til industriformål krever svært lave temperaturer, ofte målt i absolutte termer. Gasser slik som helium har en trippelpunktet meget nær det absolutte nullpunkt, noe som gjør det nyttig som en referanse for andre gasser.

  • I motsetning til Celsius skalaen, er en absolutt skala ikke basert på oppførselen til vannmolekyler.
  • Kelvin-skalaen er basert på det absolutte nullpunkt.