FHSST 生物学/温度
外观
我们需要特别提及用来描述温度的单位。表 1.1 中列出的温度单位不是我们日常生活中看到和使用的单位。
通常使用摄氏温标来描述温度。众所周知,摄氏温度可能为负值。这可能表明任何数字都是有效的温度。实际上,气体的温度是组成气体的粒子的平均动能的量度。当我们降低温度时,粒子的运动会减弱,直到达到所有运动都停止的点。发生这种情况的温度称为绝对零度。没有低于这个温度的物理温度。在摄氏温度下,绝对零度为 -273.15 °C。
物理学家定义了一种新的温度标度,称为开氏温标。根据这个标度,绝对零度为 0 K,不允许负温度。一个开尔文单位的大小与一个摄氏度单位的大小完全相同。这意味着温度变化 1 开尔文等于温度变化 1 摄氏度——这两个标度只是从不同的位置开始。想象一下两个梯子,它们的台阶大小相同,但摄氏梯子最底部的台阶标为 -273,而开氏梯子最底部的台阶标为 0。在水结冰和沸腾的点之间仍然有 100 个台阶,无论是在哪个梯子上。
|----| 102 °C |----| 375 K |----| 101 °C |----| 374 K water boils ---> |----| 100 °C |----| 373 K |----| 99 °C |----| 372 K |----| 98 °C |----| 371 K . . . |----| 2 °C |----| 275 K |----| 1 °C |----| 274 K ice melts ---> |----| 0 °C |----| 273 K |----| -1 °C |----| 272 K |----| -2 °C |----| 271 K . . . |----| -269 °C |----| 4 K |----| -270 °C |----| 3 K |----| -271 °C |----| 2 K |----| -272 °C |----| 1 K absolute zero ---> |----| -273 °C |----| 0 K
(备忘:想出一个合适的图像,有两个梯子,在同一个位置标记了——水沸腾和结冰——但台阶上的标记不同!)
这使得从开尔文到摄氏度以及反向的转换非常容易。要从摄氏度转换为开尔文,请加 273。要从开尔文转换为摄氏度,请减 273。用TK表示开氏温度,用ToC表示摄氏温度,
正是因为这种转换是加性的,所以 1 摄氏度的温度差等于 1 开尔文的温度差。大多数单位之间的转换是乘性的。例如,要从米转换为毫米,我们乘以 1000。因此,1 米的变化等于 1000 毫米的变化。
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