noniin, selittäkääpä minulle lämpötila. tiedän, että kuuma polttaa ja kylmä paleltaa. mutta miksi? kuinka lämpötilan yksikkö Kelvin johdetaan mekaniikan perussuureista? lämpötilaa voidaan mitata vain materiassa tapahtuvista muutoksista lämpötilan vaihdellessa. sekin rassaa. vaikea asia!
mitä on lämpötila?
kuuma mies
4513
0Äänestä
Muut lukivat myös
Odottaa vastausta
Näihin keskusteluihin ei ole vielä vastattu. Ole ensimmäinen.
Vastaukset 4
Vanhimmat
> kuinka lämpötilan yksikkö Kelvin johdetaan mekaniikan perussuureista?
Oletetaan, että nestepatsaan korkeus on lämpötilan lineaarinen funktio. Kiinnitetään
X_0 := nestepatsaan korkeus veden jäätymispisteessä
x_100 := nestepatsaan korkeus veden kiehumispisteessä
Yhtä Celcius-astetta vastaa patsaan korkeus (X_100 - X_0) / 100.
Jos nestepatsaan korkeus on X, lämpötila Celcius-asteina on siis
t(°C) = 100 * (X - X_0) / (X_100 - X)
Lämpötila Kelvin-asteina voidaan määritellä edellisen avulla:
T(K) = t(°C) T_0
Ideaalikaasun lämpötilan avulla (käyttäen Boylen lakia) saadaan, että T_0 ≈ 273,15 K.
> lämpötilaa voidaan mitata vain materiassa tapahtuvista muutoksista
> lämpötilan vaihdellessa.
Mitäköhän tarkoitat tällä? Kyllähän erilaisilla lämpömittareilla pystyy enemmän tai vähemmän tarkasti mittaamaan käytännössä minkä tahansa kappaleen lämpötilan - ilman, että sen kappaleen lämpötilassa tai varsinkaan "materiassa" (?) tarvitsisi tapahtua havaittavia muutoksia.
Anders Celsius (1701-1744) kirjoitti nimensä yhdellä C:llä ja kahdella s:llä.
Kirjoita sinäkin.
Miksi kylmä paleltaa?
Koska kun kosket sormellasi todella kylmään kappaleeseen, pyrkii lämpötilaero tasoittumaan. Tällöin sun sormesta johtuu lämpöä kappaleeseen ja tunnet sen menetyksen kylmyytenä. Kappaleen atomit värähtelee hitaammin ja tuo hitaampi värähtely siis "siirtyy" myös suhun...
Kuuma sama juttu, mutta toisin päin...
Kysymykseen, miten lämpötila johdetaan mekaniikan perussuureista. Ideaalikaasulle pätee
= 3/2kT,
missä =kaasumolekyylien keskimääräinen liike-energia, k=Boltzmannin vakio, T=lämpötila Kelvin-asteikossa. Toisin sanoen lämpötila kuvaa aineen hiukkasten keskimääräistä nopeutta.
Esim. huoneenlämpöisessä typpikaasussa typpimolekyylit kulkevat keskimäärin nopeudella v=510m/s. Kaasun hiukkaset törmäilevät toisiinsa koko ajan, joten tämä ei ole sama asia kuin tuulennopeus.