Temperatura termodinàmica: diferència entre les revisions

Contingut suprimit Contingut afegit
Cap resum de modificació
Línia 1:
La '''temperatura termodinàmica''' és la mesura absoluta de la [[temperatura]] i és un dels paràmetres principals de la [[termodinàmica]]. Es tracta d'una escala "absoluta" perquè és la mesura de la propietat fonamental de la temperatura: el seu valor zero, o [[zero absolut]], és la temperatura més baixa possible, és a dir, res no pot tenir una temperatura inferior al zero absolut.
 
[[Fitxer: Translational motion.gif|300px|thumb|La [[Teoria cinètica]] dels gasos estableix que la [[energia|energia total]] mitjana de la translació d'una molècula és directament proporcional a la [[temperatura absoluta]] del gas.]]
La ''' Temperaturatemperatura absoluta ''' és ella [[valormesura]] de la [[temperatura]] mesura pel que fa a una escala iniciada el [[zero absolut]] (0 K o -273,15 ° C), es tracta d'un dels paràmetres principals emprats extensament a [[termodinàmica]] i [[mecànica estadística]]. En el [[Sistema Internacional d'Unitats]] es representa en [[kelvin]] amb el símbol ''' K '''.<ref> Observeu que en la notació no s'inclou el símbol º (a diferència de, per exemple, el º C) i es llegeix simplement "kelvin" (és a dir 19 K es llegeix 19 kelvin) </ref>
 
== Definicions ==
=== Mitjançant gasos ideals ===
A la [[llei de Charles i Gay-Lussac]] es defineix que un [[gas ideal]] amb una massa i una [[pressió]] constant mostra el següent [[invariant]] [[que fa al volum i la seva temperatura :]]
{{equació|
<math>\frac{T_A}{T_B}=\frac{V_A}{V_B}</math>
Línia 28:
: <math> E_b =\sigma\cdot T_e^4\, </math>
 
On <math>\sigma </math> és la [[Constant de Boltzmann]], si la quantitat E<sub>b</sub> és la velocitat a la que allibera energia per unitat d'àrea (W/m <sup > 2 </sup>²) el cos negre incandescent, es pot veure que la relació depèn de la potència quarta de la temperatura absoluta.
 
== Taula de temperatures termodinàmiques ==
Línia 36:
|-
|style = "background: #d9d9d3" align = "center"|'' ''
|style = "background: #d9d9d3" align = "center"|''' kelvin '''
|style = "background: #d9d9d3" align = "center"|''' Celsius '''
|style = "background: #d9d9d3" align = "center"|''' Emissió de bec <br/> [[longitud d'ona]] <ref> La <sup> </sup> emissió esmentada aquí correspon a la radiació de [[cos negre]] En equilibri. En aquesta taula només el [[sol]] s'adapta a aquestes circumstàncies. CODATA 2.002 recomana unvalor de 2,897 7685 (51) × 10 <sup> -3 </sup> m K emprat per a la determinació de la [[Lleillei de Wien]] en la constant '' b ''. </ref> de <br/> [[Llei de Wien|fotons de cos negre]] '''
|-
|style = "background: #d9d9d3" align = "right"|[[Zero absolut]] <br/>
(cal per definició)
|align = "center"|0 K
|align = "center"|-273,15 ° C
|align = "center"|<FONT SIZE="+1"> [[Infinit|∞]] </FONT> {{CN}}<ref name="T0"/>
|-
|style = "background: #d9d9d3" align = "right"|Un [[Kelvin|millikelvinmilikelvin]] <br/>
(cal per definició)
|align = "center"|0,001 K
|align = "center"|-273,149 ° C
|align = "center"|2,897 77 [[metro|metres]] <br/> (Ràdio, [[Freqüència Modulada|Banda FM]]) <ref> The <sup> </sup> pic de longitud d'ona de emitància de 2,897 77 m és una freqüència de 103,456 MHz </ref>
|-
|style = "background: #d9d9d3" align = "right"|[[Punt triple]] ([[VSMOW]]) <br/>
(cal per definició)
|align = "center"|273,16 K
|align = "center"|0,01 ° C
|align = "center"|10 608,3 [[metro|nm]] <br/> (Longitud d'ona llarga [[Infraroig|ANAR]])
|-
|style = "background: #d9d9d3" align = "right"|[[Punt d'ebullició]] de l'aigua <sup> A </sup>
|align = "center"|373,1339 K
|align = "center"|99,9839 ° C
|align = "center"|7766,03 nm <br/> (Longitud d'ona mitjana IR)
|-
|style = "background: #d9d9d3" align = "right"|[[Bombeta]] s <sup> B </sup>
|align = "center"|2.500 K
|align = "center"|≈ 2.200 ° C
|align = "center"|1.160 nm <br/> ([[Infraroig|Infraroig proper]]) <sup> C </sup>
|-
|style = "background: #d9d9d3" align = "right"|La superfície visible de l'[[Sol]] <sup> D </sup> <ref> Lamed va ser realitzada en <sup> </sup> 2002 i té uncierto grau de imprecisió de l'ordre de ± 3 kelvins. Una [http://www.kis.uni-freiburg.de/{hw/astroandsolartitles.html 1.989 mesura] de valor 5.777 ± 2,5 K. Cita: '' Overview of the Sun '' (Chapter 1 lecture notes on Solar Physics by Division of Theoretical Physics, Dept of Physical Sciences, University of Helsinki). [http://theory.physics.helsinki.fi/{sol_phys/Sol0601.pdf Arículos dsiponible a (252 kB PDF]) </ref>
|align = "center"|5.778 K
|align = "center"|5.505 ° C
|align = "center"|501,5 nm <br/> ([[Color|Llum verda]])
|-
|style = "background: #d9d9d3" align = "right"|[[Llamp]] <br/> canal <sup> E </sup>
|align = "center"|28 000 K
|align = "center"|28 000 ° C
|align = "center"|100 nm <br/> (Llum [[ultraviolada]] llunyana)
|-
|style = "background: #d9d9d3" align = "right"|[[Sol|Nucli del Sol]] <sup> E </sup>
|align = "center"|16 MK
|align = "center"|16 milions ° C
|align = "center"|0,18 nm ([[Raigs X]])
|-
|style = "background: #d9d9d3" align = "right"|Una [[arma nuclear|arma termonuclear]] <br/> (pic de temperatura) <sup> E </sup> <ref> El <sup> ; </sup> 350 MK valor és el màxim pic de temperatura en l'instant de la fusió del combustible en una [[disseny Teller-Ulam|configuració Teller-Ulam]] (coneguda com a "bomba d'hidrogen"). Els pics de temperatures en una configuració Gadget dels nuclis de les bombes (conegut generalment com "bomba atòmica") estan en el rang de 50 a 100 MK. Cita: '' Nuclear Weapons Frequently Asked Questions, 3.2.5 Matter At High Temperatures. '' [http://nuclearweaponarchive.org/Nwfaq/Nfaq3.html #nfaq3.2 Enllaç a la pàgina rellevant .].</ref>
|align = "center"|350 MK
|align = "center"|350 milions ° C
|align = "center"|8,3 x× 10 <sup> -3 </sup> nm <br/> ([[Raigs gamma]])
|-
|style = "background: #d9d9d3" align = "right"|A Sandia National Labs la <br/> [[Z machine]] <sup> E </sup> <ref> Pics <sup> </sup > de temperatura en una reacció de fusió per un import de diversos milions de graus centígrads. La temperatura> 2 GK va ser assolida sobre un període de temps de deu nanosegons durant l'anomenat tret "shot Z1137." De fet, els ions de [[Plasma (estat de la matèria)|plasma]] de ferro i manganès van tenir una mitjana de 3,58 ± 0, 41 GK (309 ± 35 keV) durant 3 ns (ns 112-115). Cita: '' Ion Viscous Heating in a Magnetohydrodynamically Unstable Z Pinch at Over 2 × 10 <sup> 9 </sup> Kelvin '', M. G. Haines '' et al '', Physical Review Letters ''' 96 ''', Issue 7, id. 075.003. [http://www.sandia.gov/news-center/news-releases/2006/physics-astron/hottest-z-output.html Link to Sandia's news release.] </ref>
|align = "center"|2 GK
|align = "center"|2000 milions ° C
|align = "center"|1,4 x× 10 <sup> -3 </sup> nm <br/> (Raigs Gamma) <sup> F </sup>
|-
|style = "background: #d9d9d3" align = "right"|Nucli d'una [[Procés de cremat de silici|estrella massiva <br/> en el seu últim període de vida]] <sup> E </sup> <ref > La temperatura del nucli <sup> </sup> d'una estella d'alta massa (> 8-11 de la massa solar) després d'abandonar l''' seqüència principal '' al [[Diagrama Hertzsprung-Russell]] i comença la [[reaccions alfa|'' procés alfa '']] (amb duracción aproximada de 24 hores terrestres) en el qual crema el seu combustible de silici-28 generant elements més pesants en els processos següents: sofre-32 → argon - 36 → calci-40 → titani-44 → crom-48 → ferro-52 → níquel-56. durant els minuts finals fins al final de la seqüència, just instant en què l'estrella explota com una [[supernova]] de tipus II. Cita: '' Stellar Evolution: The Life and Death of Our Luminous Neighbors '' (per Arthur Holland i Mark Williams de la Universitat de Michigan). [http://www.umich.edu/{gs265/star.htm Enllaç a l'article]. enllaços sobre el mateix tema es poden trobar a [http://schools.qps.org/hermanga/images/Astronomy/chapter_21___stellar_explosions.htm here,] i [http://cosserv3.fau.edu/{cis/AST2002/Lectures/C13/Trans/Trans.html here,] un tractat concís però efectiu sobre estrelles realitzat a la NASA is [http://www.nasa.gov/worldbook/star_worldbook.html aquí]. </ref>
|align = "center"|3 GK
|align = "center"|3000 milions ° C
|align = "center"|1 × 10 <sup> -3 </sup> nm <br/> (Raigs Gamma)
|-
|style = "background: #d9d9d3" align = "right"|Combinació d'un [[Estrelles binàries|sistema binari]] de [[Estrella de neutrons|estrelles <br/> de neutrons]] <sup> E </sup> <ref> Fonamentat en <sup> </sup> una simulació realitzada per ordinador encarregat depredecir la temperatura interna d'una combinació de 30 MeV (350 GK) en un sistema binari d'estrelles de neutrons (que genera un poderós raig de longitud d'ona Gamma). Les estrelles en el model tenien entre 1,2 i 1,6 masses solars i un diàmetre de 20 km, orbitant en el seu [[baricentre]]] (centre de gravetat comú entre les dues estrelles) a una freqüència de 390 Hz durant uns milisegons abans de la fusió. La porció de 350 GK va ser loclaizada en un petit volum entre els dos nuclis i teníaun gradient brusc de temperatures de 1 fins a 7 km al llarg d'un interval de 5 ms. Cita: '' Torus Formation in Neutron Star Mergers and Well-Localized Short Gamma-Ray Bursts '', R. Oechslin '' et al ''. de [http://www.mpa-garching.mpg.de/Max Planck Institute for Astrophysics.], arXiv: astro-ph/0507099 v2, 22 febrer 2006. [http://arxiv.org/pdf/astro-ph/0507099.pdf Download paper (725 kB PDF]) (procedent de la Cornell University Library's arXiv.org server). Per veure-ho es pot acudir al sumari dels investigadors, [http://www.mpa-garching.mpg.de/mpa/research/current_research/hl2005-10/hl2005-10-en.html clicant aquí]. </Ref >
|align = "center"|350 GK
|align = "center"|350.000 milions ° C
|align = "center"|8 x× 10 <sup> -6 </sup> nm <br/> (Raigs Gamma)
|-
|style = "background: #d9d9d3" align = "right"|[[Col lisionador d'ions pesants relativístics|Col·lisionador d'Ions <br/> Pesants relativístics (RHIC)]] <sup> E </sup> <ref> Resultats < sup> </sup> de les investigacions realitzades per Stefan Bathe emprant el detector [http://www.phenix.bnl.gov/PHENIX] sobre l'[http://www.bnl.gov/rhic/Relativistic Heavy Ion Collider] al [http://www.bnl.gov/world/Brookhaven National Laboratory] En Upton, New York, USA Bathe estudiar col·lisions or-or, deuterons-or, i protó-protó per comprovar les teories de la [[Cromodinàmica quàntica]], la teoria de la [[Força nuclear forta]] que explica com els elements del nucli es mantenen '' fuertemenete '' junts. [http://www.bnl.gov/bnlweb/pubaf/pr/PR_display.asp? PRID = 06-56 Enllaç a aquestes investigacions.] </ref>
|align = "center"|1 TK
|align = "center"|1 bilió ° C
|align = "center"|3 × 10 <sup> -6 </sup> nm <br/> (Raigs Gamma)
|-
|style = "background: #d9d9d3" align = "right"|Univers als [[Temps de Planck|5,391 x× 10 <sup> -44 </sup> s]] <br/> després del [[Big Bang]] <sup> E </sup>
|align = "center"|[[Temperatura de Planck|1,417 x× 10 <sup> 32 </sup> K]]
|align = "center"|1,417 x× 10 <sup> 32 </sup> ° C
|align = "center"|[[Longitud de Planck|1,616 x× 10 <sup> -26 </sup> nm]] <br/> (Freqüència de Planck) <ref> La freqüència de <sup> </sup> Planck és igual a 1,854 87 (14) × 10 <sup> 43 </sup> Hz (que és un valor ecíproco del temps de Planck). Els [[fotó|fotons]] a la freqüència de Planck tenen una longitud d'ona de la longitud de Planck. La temperatura de Planck de 1,416 79 (11) × 10 <sup> 32 </sup> K iguala la calculada '' b ''/'' T '' = λ <sub> '' màx '' </sub> longitud d'ona de 2,045 31 (16) × 10 <sup> -26 </sup> nm. No obstant això les emissions de bec actuals tenen longituds d'ona de la longitud d'ona de Planck iguals a 1,616 24 (12) × 10 <sup> -26 </sup> nm. </Ref>
|}
</center>
{{mida|1= <sup> A </sup> Per [[VSMOW|Vienna Standard Mean Ocean Water]] a una atmosfera estàndard de (101,325 kPa) quan està calibrat estrictament per a temperatures termodinàmiques de dos punts. <br/>
<sup> B </sup> El valor de temperatura de 2500 K és completament aproximat. La diferència de 273,15 K entre K i ° C és arrodonit a 300 K per evitar [[falsa precisió]] en el valor de Celsius. <br/>
<sup> C </sup> Per a un [[cos negre]] veritable (els filaments incandescents de [[tungstè]] no ho són). <br/>
<sup> D </sup> Temperatura efectiva de la [[fotosfera]]. La diferència de 273,15 K entre K i ° C és arrodonit a 300 K per evitar [[falsa precisió]] en el valor de Celsius. <br/>
<sup> E </sup> La diferència de 273,15 K entre K i ° C és arrodonit a 300 K per evitar [[falsa precisió]] en el valor de Celsius. <br/>
<sup> F </sup> Per a un [[cos negre]] veritable (el [[Plasma (estat de la matèria)|plasma]] no ho és). }}
 
== Vegeu també ==
* [[Tercera llei de la termodinàmica]]
* [[Kelvin]]
 
== Notes ==
{{listarefreferències|2}}
 
[[Categoria:Magnituds físiques]]