绝对温度

本文解释什么是绝对温度以及什么是绝对温标。因此,您将找到这两个术语的定义、绝对温标和相对温标是什么以及如何转换它们。

什么是绝对温度?

绝对温度是相对于绝对零(0 K 或 -273.15 ℃)测量的温度值。换句话说,绝对温度以绝对零作为测温标度的零值来表示物体或系统的温度。

因此,绝对温标是表示绝对温度测量值的测温标度。换句话说,绝对温标的零对应于温度的绝对零。

通常,在热力学中,公式中使用绝对温度。仅当公式需要温差时才使用相对温度。

什么是绝对温标?

主要的绝对温标有:

  • 开尔文标度:绝对温度标度,单位等于摄氏度。这种温标在科学中使用最多。
  • 兰金温标:绝对温标,单位相当于华氏度,是英制温度单位。

绝对温标的一个特点是它们的所有值都是正值,因为温标的零相当于温度的绝对零。

下面详细解释这两个绝对温标。

开尔文标度

开尔文,历史上称为开尔文度,是国际单位制 (SI) 中的温度单位。

因此,开尔文标度是绝对零代表不存在能量的温度标度,其值为 0 开尔文 (-273.15 ℃)。

用于表示开尔文温度的符号是大写字母 K,例如 300 K。

在物理学中,开尔文不被视为度数,因此该温度单位的正确名称是开尔文,而不是开尔文度。此外,与摄氏度 (°C) 和华氏度 (°F) 不同,不应使用度数符号,而应简单地使用字母 K。

350 \ ºK\ \color{red}\bm{\times} \color{black}\ \longrightarrow \ 350 \ K

需要注意的是,虽然开尔文是国际温度单位,但它并不是表达温度的最常用单位。是的,在物理和工程计算中确实是以开尔文为单位进行的,但在日常生活中,温度通常以摄氏度或华氏度来测量。

最后,从开尔文转换为另一个温度单位的公式如下:

温度单位换算 公式
从摄氏度到开尔文 K = ℃ + 273.15
从开尔文到摄氏度 ℃ = K – 273.15
从开尔文到华氏度 华氏度 = 1.8 · (K – 273.15) + 32
从华氏度到开尔文 K = (°F – 32)/1.8 + 273.15
从开尔文到兰金 R = 1.8K
从兰金到开尔文 K=°R/1.8

朗肯量表

朗肯温标是一种基于华氏度的测温温标,华氏度是盎格鲁-撒克逊温度单位。因此朗肯温标使用华氏温标,但从绝对零开始,因此零度朗肯相当于温度的绝对零。

朗肯度的符号是 ºR,尽管有时也使用 ºRa。

以下是用朗肯温标表示的特征温度的一些示例:

  • 0 ºR:绝对零温度,相当于0 K。
  • 491.67 ºR:水的熔点,等于 0 ºC。
  • 558.27℃:人体正常体温,一般为37℃。
  • 671.64 ºR:水的沸点,等于 100 ºC

从朗肯温标切换到另一种测温温标(反之亦然)的公式如下:

温度单位换算 公式
从兰金到华氏度 华氏度 = 华氏度 – 459.67
从华氏温度到兰金温度 °R = °F + 459.67
从兰金到开尔文 K=°R/1.8
从开尔文到兰金 R = 1.8K
从兰金到摄氏度 ℃ = (℃ – 491.67)/1.8
从摄氏度到兰金 ℃ = 1.8·(℃ + 273.15)

绝对温度和相对温标

我们刚刚了解了绝对温标的含义,但是,温标也可以是相对的。在本节中,我们将了解这两种类型的温标有何不同。

绝对温标和相对温标之间的差异是它们作为参考的值。绝对温标从绝对零温度开始,而相对温标则以任意温度作为标度的零点。

因此,最常用的相对温标是:

  • 摄氏度:这是日常生活中最常用的温度计。它基于水的熔化温度和沸腾温度,分别为 0°C 和 100°C。
  • 华氏温标:大多数盎格鲁撒克逊国家使用的温度计。华氏度上的零对应于 -17.78 ℃,同样,1.8 华氏度相当于 1 摄氏度。

不同温标之间的换算公式如下:

温标换算 公式
从摄氏度到开尔文 K = ℃ + 273.15
从开尔文到摄氏度 ℃ = K – 273.15
从摄氏度到华氏度 华氏度 = 摄氏度·1.8 + 32
从华氏度到摄氏度 摄氏度 = (华氏度 – 32)/1.8
从开尔文到华氏度 华氏度 = 1.8 · (K – 273.15) + 32
从华氏度到开尔文 K = (°F – 32)/1.8 + 273.15
从摄氏度到兰金 ℃ = 1.8·(℃ + 273.15)
从兰金到摄氏度 ℃ = (℃ – 491.67)/1.8
从华氏温度到兰金温度 °R = °F + 459.67
从兰金到华氏度 华氏度 = 华氏度 – 459.67
从开尔文到兰金 R = 1.8K
兰金到开尔文 K=°R/1.8
摄氏度 到 兰金 ℃ = 1.8·(℃ + 273.15)
兰金 到 摄氏度 ℃ = (℃ – 491.67)/1.8

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