FHSST 生物學/溫度
外觀
我們需要特別提及用來描述溫度的單位。表 1.1 中列出的溫度單位不是我們日常生活中看到和使用的單位。
通常使用攝氏溫標來描述溫度。眾所周知,攝氏溫度可能為負值。這可能表明任何數字都是有效的溫度。實際上,氣體的溫度是組成氣體的粒子的平均動能的量度。當我們降低溫度時,粒子的運動會減弱,直到達到所有運動都停止的點。發生這種情況的溫度稱為絕對零度。沒有低於這個溫度的物理溫度。在攝氏溫度下,絕對零度為 -273.15 °C。
物理學家定義了一種新的溫度標度,稱為開氏溫標。根據這個標度,絕對零度為 0 K,不允許負溫度。一個開爾文單位的大小與一個攝氏度單位的大小完全相同。這意味著溫度變化 1 開爾文等於溫度變化 1 攝氏度——這兩個標度只是從不同的位置開始。想象一下兩個梯子,它們的臺階大小相同,但攝氏梯子最底部的臺階標為 -273,而開氏梯子最底部的臺階標為 0。在水結冰和沸騰的點之間仍然有 100 個臺階,無論是在哪個梯子上。
|----| 102 °C |----| 375 K
|----| 101 °C |----| 374 K
water boils ---> |----| 100 °C |----| 373 K
|----| 99 °C |----| 372 K
|----| 98 °C |----| 371 K
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|----| 2 °C |----| 275 K
|----| 1 °C |----| 274 K
ice melts ---> |----| 0 °C |----| 273 K
|----| -1 °C |----| 272 K
|----| -2 °C |----| 271 K
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|----| -269 °C |----| 4 K
|----| -270 °C |----| 3 K
|----| -271 °C |----| 2 K
|----| -272 °C |----| 1 K
absolute zero ---> |----| -273 °C |----| 0 K
(備忘:想出一個合適的影像,有兩個梯子,在同一個位置標記了——水沸騰和結冰——但臺階上的標記不同!)
這使得從開爾文到攝氏度以及反向的轉換非常容易。要從攝氏度轉換為開爾文,請加 273。要從開爾文轉換為攝氏度,請減 273。用TK表示開氏溫度,用ToC表示攝氏溫度,
正是因為這種轉換是加性的,所以 1 攝氏度的溫度差等於 1 開爾文的溫度差。大多數單位之間的轉換是乘性的。例如,要從米轉換為毫米,我們乘以 1000。因此,1 米的變化等於 1000 毫米的變化。
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