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熱力学的温度
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熱力学
的
温度
は絶対
温度
尺度であり、
熱力学
の主要パラメータの1つです。
熱力学
的
温度
は、理論的に最低
温度
がゼロまたはゼロ点である
熱力学
の第3の法則によって定義される。この時点で、絶対ゼロが、
物質
の粒子成分は最小限の動きしかなく、より冷たくなることはありません。量子力学的記述では、絶対ゼロでの
物質
はその基底状態にあり、これはその最低
エネルギー
の状態である。
熱力学
的
温度
は、ケルビン(Kelvin)によって提案された1つの理由で、特定の材料の特性に依存しないという理由から、絶対
温度
と呼ばれることが多い。 2つは、理想気体の特性にしたがって絶対ゼロを指すことを意味する。
国際単位系
は、
熱力学
的
温度
の特定のスケールを規定している。測定にケルビンスケールを使用し、273.16 Kの水の三重点を基本固定点として選択します。他のスケールは歴史的に使用されている。華氏度を単位とするランキンスケールは、いくつかの工学分野で米国の英国エンジニアリングユニットの一部として引き続き使用されています。 ITS-90は
熱力学
的
温度
を非常に高い精度で推定する実用的手段を提供します。
おおまかに言えば、静止している体の
温度
は、分子、原子、亜原子粒子などの
物質
の粒子成分の並進運動、振動運動および回転運動の
エネルギー
の平均の尺度です。粒子の潜在的な
エネルギー
とともに、これらの運動運動の完全な多様性、および時にはこれらと平衡している特定の他のタイプの粒子
エネルギー
も、
物質
の内部
エネルギー
全体を構成する。内部
エネルギー
とは、
物質
がその周囲から何も行われていない状態、または周囲の
物質
によって行われていない状態において、熱
エネルギー
または熱
エネルギー
と大まかに呼ばれます。内部
エネルギー
は
物質
の中にさまざまな方法で蓄えられ、それぞれが「自由度」を構成します。平衡状態では、各自由度は平均して同じ
エネルギー
を持ちます:
k_ {B} T / 2}
どこで
k_ {B}}
その自由度が量子体制にない限り、ボルツマン定数である。内部の自由度(回転、振動など)は室温では量子状態にあるかもしれませんが、自由度の並進は極低温(ケルビンの部分)を除いて古典的な状態になり、ほとんどの場合、
熱力学
的
温度
は、粒子の平均並進運動
エネルギー
によって特定される。
[
統計力学
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化学熱力学
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熱効率
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圧力
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圧縮性
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エンタルピー
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ギブス自由エネルギー
][
熱・統計物理学の哲学
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ルートヴィヒ・ボルツマン
][
ニコラスレオナルドサディカルノー
][
ルドルフ・クラウジウス
][
ウィリアム・トムソン、第1バロン・ケルビン
]
1.
概要
1.1.
実用化
2.温度、運動、伝導、熱エネルギーの関係
2.1.
運動エネルギー、並進運動、および温度の性質
2.2.
高速の並進運動
2.3.分子の内部運動と比熱
2.4.熱エネルギーの拡散:エントロピー、フォノン、移動伝導電子
2.5.
熱エネルギーの拡散:黒体放射
2.5.1.
熱力学的温度の表
2.5.2.
相変化の熱
2.5.3.
内部エネルギー
2.5.4.
絶対エネルギーゼロの内部エネルギー
3.
熱力学的温度の実用化
4.
熱力学的温度の定義
5.
歴史
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