温度は、物質の粒子成分のランダムな超顕微鏡運動および振動の尺度である。これらの動きは物質の内部エネルギーを構成する。より具体的には、任意のバルク量の物質の熱力学的温度は、その構成粒子の古典的(すなわち、非量子)自由度当たりの平均運動エネルギーの尺度である。 「翻訳動作」は、ほとんど常に古典的な体制にある。並進運動は、粒子が衝突して衝突してエネルギーを交換する3次元空間における通常の全身運動である。以下の図1は、ガス中の並進運動を示す。下の図4は、ソリッドでの並進動作を示しています。熱力学的温度のヌルポイント、絶対ゼロは、物質の粒子成分ができるだけ近くで休止する温度である。すなわち、それらは最小運動しか持たず、量子力学的運動のみを保持する。ゼロ運動エネルギーは、絶対ゼロの物質中に留まる(絶対ゼロでの熱エネルギーを参照)。 SI単位で測定される科学的な世界では、熱力学的温度はケルビン(記号:K)で測定されます。しかしながら、米国の多くの工学分野では、ランキンスケールを用いて熱力学的温度を測定している。 国際協定により、単位ケルビンとその規模は、絶対ゼロとウィーン標準平均海洋水(水素と酸素同位体の特定のブレンドを有する水)の三点で定義されます。可能な最低温度である絶対ゼロは、正確に0Kと-273.15Cと定義されています。水の三重点は、正確には273.16Kと0.01℃と定義されています。この定義は3つのことを行います:
これはケルビン単位の絶対値を絶対ゼロと水の三重点との差273.16分の1に正確に固定します。 それは、1ケルビンが、摂氏1度の増分と正確に同じ大きさを有することを確立する。そして それは正確に273.15ケルビン(0 K = -273.15°Cおよび273.16 K = 0.01°C)である2つのスケールのヌルポイント間の差を確立する。
ケルビンで表される気温は、次のように1.8を掛けるだけでランキンに変換されます。T°R = 1.8TKここで、TKとT°Rはそれぞれケルビンとランキンの温度です。ランキン度で表される温度は、以下のように1.8で割ることによってケルビンに変換される:TK = T°R / 1.8。 [三次元空間][国際単位系] |