Абсолютний нуль температури. Одиниці вимірювання температури

Картина «Нуля градусів Кельвіна» є лише другою у фільмографії норвезького режисера Ганса Петтера Моланда і, за сумісництвом, першим досвідом співпраці зі шведським актором Стелланом Скарсгордом (згодом Стеллан зніметься ще у двох стрічках Моланда: «Абердін» та «Досить» добра людина»). На початку фільму молодий ідеаліст і письменник-початківець Хенрік Ларссон вирушає на заробітки в Гренландію в компанію до мисливців на тюленів, які вже давно працюють у краю вічної зими, агресивному і цинічному Рандбеку і його більш врівноваженому колегі Якобу Хольму. Троє чоловіків змушені ділити дах та їжу в умовах нестерпного холоду. По суті, цей фільм є еталонним зразком модного зараз жанру «герметичного трилера», адже через погодних умовгероям доводиться проводити велику частинучасу у тісній халупі. І в цій самій халупі розгортається справжнісінька психологічна драма, що тримає в напрузі не гірше творів визнаного майстра саспенса Альфреда Хічкока. У зв'язку з цим слід виділити основні теми фільму "Нуля градусів Кельвіна".

Почнемо, мабуть, з теми винесеної в назву - тобто теми зіткнення. Мається на увазі зіткнення цивілізованості та дикості - улюблена тема видатного німецького режисера Вернера Херцога. У даному випадкузіткнення доцільно розглядати у двох площинах: у глобальній та локальній. У глобальній площині ми маємо зіткнення людини та природи, тобто життя трьох героїв у диких умовах Гренландії та пов'язані з цим труднощі. Локальним зіткненням дикості та цивілізованості є зіткнення цивілізованого Хенріка з більш диким, звіроподібним, якщо завгодно, первозданним Рандбеком. Таким чином Хенрік є як би персоніфікованим втіленням людських чортлюдини (вибачте вже за тавтологію). У свою чергу, Рандбек є уособленням тваринного початку в людині. Проте з часом вектори можуть дещо зміститися.

Другою темою фільму є тема ізоляції. Ізоляції вимушеної та добровільної. Ізоляції зовнішньої та внутрішньої. Зовнішня ізоляція, власне, помітна неозброєним оком, тому не варто особливо загострювати на ній увагу. Те ж саме можна сказати і про вимушену ізоляцію – гроші то всім потрібні. А що ж із внутрішньої і добровільною ізоляцією? А ось тут на арену виходить третій герой, який, ніби в тіні зіткнулися Хенріка і Рандбека, флегматичний Якоб Хольм. Зовні він справляє враження спокійної і врівноваженої людини, проте є в ньому щось таке, що наштовхує на думку про те, що, можливо, вона навіть небезпечніша за Рандбека. Але, на відміну від Рандбека, Якоб намагається боротися зі своїм внутрішнім звіром, а тому ізолює себе від цивілізації, ніби бажаючи здобути душевний спокій. Крім того Якоб поводиться дещо відчужено навіть по відношенню до своїх співмешканців. Він ніби самоізолюється від усього і вся, замикаючись у собі.

І, нарешті, третя тема – тема співіснування людини з людиною. Сюди входить і проблема співіснування різних груплюдей: націй, народностей, мас та. т. п. глобальна темау разі гранично локалізована. Різні типилюдей тут представлені трьома чоловіками.

Граничну температуру, за якої обсяг ідеального газу стає рівним нулюприймають за абсолютний нуль температури. Однак обсяг реальних газів за абсолютного нуля температури звертатися в нуль не може. Чи має сенс це граничне значення температури?

Гранична температура, існування якої випливає із закону Гей-Люссака, має сенс, тому що практично можна наблизити властивості реального газу до властивостей ідеального. Для цього треба брати більш розріджений газ, так щоб його щільність прагнула до нуля. У такого газу дійсно обсяг зі зниженням температури прагнутиме граничного, близького до нуля.

Знайдемо значення абсолютного нуляза шкалою Цельсія. Прирівнюючи обсяг Vвформулі (3.6.4) нулю та враховуючи, що

Звідси абсолютний нуль температури дорівнює

* Точніше значення абсолютного нуля: -273,15 °С.

Це гранична, сама низька температурау природі, той «найбільший чи останній ступінь холоду», існування якої передбачив Ломоносов.

Шкала Кельвіна

Кельвін Вільям (Томсон У.) (1824-1907) - видатний англійський фізик, один із засновників термодинаміки та молекулярно-кінетичної теорії газів.

Кельвін ввів абсолютну шкалу температур і дав одне з формулювань другого початку термодинаміки у формі неможливості повного перетворення теплоти на роботу. Він розрахував розміри молекул на основі вимірювання поверхневої енергії рідини. У зв'язку з прокладання трансатлантичного телеграфного кабелю Кельвін розробив теорію електромагнітних коливань і вивів формулу для періоду вільних коливань у контурі. За наукові заслугиУ. Томсон отримав титул лорда Кельвіна.

Англійський учений У. Кельвін запровадив абсолютну шкалу температур. Нульова температура за шкалою Кельвіна відповідає абсолютному нулю, і одиниця температури за цією шкалою дорівнює градусу за шкалою Цельсія, тому абсолютна температура Тпов'язана з температурою за шкалою Цельсія формулою

(3.7.6)

На малюнку 3.11 для порівняння зображені абсолютна шкала та шкала Цельсія.

Одиниця абсолютної температури в СІ називається кельвіном (скорочено К). Отже, один градус за шкалою Цельсія дорівнює одному градусу за шкалою Кельвіна: 1°С = 1К.

Таким чином, абсолютна температура за визначенням, що дається формулою (3.7.6), є похідною величиною, яка залежить від температури Цельсія і від експериментально визначеного значення а. Однак вона має фундаментальне значення.

З погляду молекулярно-кінетичної теорії абсолютна температура пов'язана із середньою кінетичною енергією хаотичного руху атомів чи молекул. При Т =О К тепловий рухмолекул припиняється. Докладніше про це піде мовау розділі 4.

Залежність об'єму від абсолютної температури

Застосовуючи шкалу Кельвіна, закон Гей-Люссака (3.6.4) можна записати у простішій формі. Так як

(3.7.7)

Обсяг газу даної маси при постійному тискупрямо пропорційний до абсолютної температури.

Звідси випливає, що відношення обсягів газу однієї і тієї ж маси до різних станахпри тому самому тиску дорівнює відношенню абсолютних температур:

(3.7.8)

Існує мінімально можлива температура, коли обсяг (і тиск) ідеального газу перетворюються на нуль. Це абсолютний нуль температури:-273 °С. Зручно відраховувати температуру від абсолютного нуля. Так будується абсолютна шкала температури.

Конвертер довжини та відстані Конвертер маси Конвертер мір об'єму сипучих продуктів та продуктів харчування Конвертер площі Конвертер об'єму та одиниць вимірювання кулінарних рецептахКонвертер температури Конвертер тиску, механічної напруги, модуля Юнга Конвертер енергії та роботи Конвертер потужності Конвертер сили Конвертер часу Конвертер лінійної швидкості Плоский кутКонвертер теплової ефективності та паливної економічності Конвертер чисел в різних системахобчислення Конвертер одиниць вимірювання кількості інформації Курси валют Розміри жіночого одягу та взуття Розміри чоловічий одягта взуття Конвертер кутовий швидкостіі частоти обертання Конвертер прискорення Конвертер кутового прискорення Конвертер щільності Конвертер питомого об'єму Конвертер моменту інерції Конвертер моменту сили Конвертер крутного моменту Конвертер питомої теплотизгоряння (за масою) Конвертер щільності енергії та питомої теплоти згоряння палива (за об'ємом) Конвертер різниці температур Конвертер коефіцієнта теплового розширенняКонвертер термічного опору Конвертер питомої теплопровідності Конвертер питомої теплоємностіКонвертер енергетичної експозиції та потужності теплового випромінюванняКонвертер щільності теплового потоку Конвертер коефіцієнта тепловіддачі Конвертер об'ємної витрати Конвертер масової витрати Конвертер молярної витрати Конвертер щільності потоку маси Конвертер молярної концентраціїКонвертер масової концентрації в розчині Конвертер динамічної (абсолютної) в'язкості Конвертер кінематичної в'язкості Конвертер поверхневого натягу Конвертер паропроникності Конвертер паропроникності та швидкості переносу пари Конвертер рівня звуку Конвертер чутливості мікрофонів Конвертер рівня звукового тиску Конвертер рівня звукового тиску (SPL) Конвертер рівня звукового тиску (SPL) сили світла Конвертер освітленості Конвертер дозволу в комп'ютерної графікиКонвертер частоти та довжини хвилі Оптична силау діоптріях та фокусна відстань Оптична сила у діоптріях та збільшення лінзи (×) Конвертер електричного зарядуКонвертер лінійної щільності заряду Конвертер поверхневої щільностізаряду Конвертер об'ємної щільностізаряду Конвертер електричного струмуКонвертер лінійної щільності струму Конвертер поверхневої щільності струму Конвертер напруженості електричного поляКонвертер електростатичного потенціалута напруги Конвертер електричного опоруКонвертер питомого електричного опору Конвертер електричної провідностіКонвертер питомої електричної провідності Електрична ємність Конвертер індуктивності Конвертер Американського калібру проводів Рівні в dBm (дБм або дБмВт), dBV (дБВ), ватах та ін одиницях Конвертер магніторушійної сили магнітного поляКонвертер магнітного потокуКонвертер магнітної індукції Радіація. Конвертер потужності поглиненої дози іонізуючого випромінюванняРадіоактивність. Конвертер радіоактивного розпадуРадіація. Конвертер експозиційної дози. Конвертер поглиненої дози Конвертер десяткових приставок Передача даних Конвертер одиниць типографіки та обробки зображень Конвертер одиниць вимірювання об'єму лісоматеріалів Обчислення молярної маси Періодична система хімічних елементівД. І. Менделєєва

Вихідна величина

Перетворена величина

кельвін градус Цельсія градус Фаренгейта градус Ранкіна градус Реомюра

Детальніше про температуру

Загальні відомості

Ви вагаєтесь у перекладі одиниці виміру з однієї мови на іншу? Колеги готові допомогти вам. Опублікуйте питання у TCTermsі протягом кількох хвилин ви отримаєте відповідь.

Кельвін офіційно іменувався градусом Кельвіна.

Історія

1848

1967/1968

Відповідно до третьої резолюції XIII Генеральної конференції щодо мір і ваг одиниця виміру термодинамічної шкали була перейменована на «кельвін», а позначенням став «К» (раніше одиниця називалася «градус Кельвіна», її позначенням був «°K»). Крім того величина одиниці була визначена більш явно - як рівна 1/273,16.

2005

В обов'язковому Технічному додатку до тексту Міжнародної температурної шкали МТШ-90 Консультативний комітет з термометрії встановив вимоги до ізотопного складу води під час реалізації температури потрійної точки води. Міжнародний комітет заходів та терезів підтвердив, що визначення кельвіна відноситься до води, чий ізотопний склад визначений такими співвідношеннями:

Передбачуване перевизначення

Недоліком сучасного визначеннякельвіна є те, що при практичній реалізації величина кельвіна виявляється залежною від чистоти та ізотопного складу води, що використовується. Виходячи із прагнення усунути цей недолік, XXIV ГКМВ, що відбулася 17-21 жовтня 2011 року, прийняла резолюцію, в якій, зокрема, запропоновано у майбутній ревізії Міжнародної системи одиниць перевизначити кельвін, пов'язавши його величину зі значенням постійної Больцмана. При цьому передбачається, що значення постійної Больцмана буде зафіксовано, тобто вважатиметься певним точно. У зв'язку з цим у резолюції XXIV ДКМВ щодо кельвіна сформульовано :

Кельвін залишиться одиницею термодинамічної температури; але його величина встановлюватиметься фіксацією чисельного значення постійної Больцмана рівним точності 1,380 6X·10 −23 , коли вона виражена одиницею СІ м 2 ·кг·с −2 ·К −1 , що еквівалентно Дж·К −1 .

Таким чином, виконуватиметься точнерівність k=1,380 6X·10 −23 Дж/К. Наслідком цього стане те, що кельвін стане рівною змінітемператури, що призводить до зміни енергії, що припадає на один ступінь свободи kT, Тобто до 1,380 6X · 10 -23 Дж.

У своїй резолюції XXIV ГКМВ відзначила також, що безпосередньо після передбачуваного перевизначення кельвіна температура потрійної точки води залишиться рівною 273,16 К, але при цьому її значення набуде похибки і надалі визначатиметься експериментально.

XXV ДКМВ, що відбулася в 2014 році, прийняла рішення продовжити роботу з підготовки нової ревізії СІ, що включає перевизначення кельвіна, і намітила закінчити цю роботу до 2018 року для того, щоб замінити існуючу редакцію Міжнародної системи одиниць (СІ) оновленим варіантом на XXVI ДКМВ ж року.

Кратні та подовжні одиниці

Відповідно до повного офіційного опису СІ, що міститься в редакції, що діє, Брошури СІ (фр. Brochure SI, англ. The SI Brochure), опублікованій Міжнародним бюро заходів та ваг (МБМВ) , десяткові кратні та дольні одиницікельвіна утворюються за допомогою стандартних приставок СІ. «Положення про одиниці величин, що допускаються до застосування в Російської Федерації», Прийняте Урядом Російської Федерації, передбачає використання в РФ тих же приставок, але переведених на російську мову.

Кратні				Дольні
величина	назва	позначення		величина	назва	позначення
10 1 К	декакельвін	так	daK	10 −1 К	децикельвін	дК	dK
10 2 К	гектокельвін	гК	hK	10 −2 К	сантикельвін	сК	cK
10 3 К	кілокельвін	кК	kK	10 −3 К	мілікельвін	мК	mK
10 6 К	мегакельвін	МК	MK	10 −6 К	мікрокельвін	мкК	µK
10 9 К	гігакельвін	ГК	GK	10 −9 К	нанокельвін	нк	nK
10 12 К	теракельвін	ТК	TK	10 −12 К	пікокельвін	пК	pK
10 15 К	петакельвін	ПК	PK	10 −15 К	фемтокельвін	фК	fK
10 18 К	ексакельвін	ЕК	EK	10 −18 К	аттокельвін	аК	aK
10 21 К	зеттакельвін	ЗК	ZK	10 −21 К	зептокельвін	зК	zK
10 24 К	і оттакельвін	ІЧ	YK	10 −24 К	іоктокельвін	ІК	yK
застосовувати не рекомендується

Діаграма переведення температур

Period = from:-50 till:110 TimeAxis = orientation:horizontal ScaleMajor = unit:year increment:10 start:-50 ScaleMinor = unit:year increment:1 start:-50

At:start color:green layer:front at:end color:green layer:front at:-40 color:lightline layer:back at:-20 color:lightline layer:back at:0 color:lightline layer:back at:20 color:lightline layer:back at:40 color:red layer:back at:60 color:lightline layer:back at:80 color:lightline layer:back at:100 color:lightline layer:back

Fontsize:10 textcolor:blue pos:(0,13) text:Цельсій °C