温度这一概念是怎么来的?

2024-05-17

1. 温度这一概念是怎么来的?

古代时人们并不懂得什么温度,他们只有冷和热的体验,例如在冰雪天感觉冷,在夏季骄阳下感觉热,烤火时感觉热得发烫……此外,他们还注意到水冷到一定程度会结冰,热到一定程度会蒸发成水汽,一些物体受热时会膨胀,冷却后会收缩等。
16世纪的意大利科学家伽利略想到,可以利用空气的热胀冷缩现象来衡量冷热变化程度。他将一根只有一端密封、盛有热空气的玻璃管倒竖在水盆里,当天气变冷时,管内的空气体积缩小,便将水吸入管中,使水位升高;当天气变暖时,空气受热膨胀,便将水位压低。伽利略在玻璃管上标上刻度,制成了人类最早的温度计。他当时并不知道,盆中的水敞露在大气里,而大气压经常在变化,即使温度不变,气压的变化也会使温度计的水位发生改变。
后来有人发明了一种不受气压影响的温度计,在一段非常细的玻璃管下端有个大球泡,里面密封着水或酒精,利用球泡内液体自身的热胀冷缩来反映温度的高低。英国科学家玻义耳利用这种原始的温度计发现,某些物理现象,如冰的融解和水的沸腾等总是在一定的温度下才发生。
由于温度计中的水或酒精很容易结冰或沸腾。1714年,德国科学家华伦海特首次制成密封的水银温度计,还在管壁注明刻度,符号为°F,即华氏温标。他将自己所得到的最低温度,即冰和盐的混合物融化时的温度定为华氏0°F,并将人体温度定为100°F。英国和美国目前仍然使用华氏温标。
英国物理学家玻义耳使用的量热计早期的温度计早期的水银温度计1742年,瑞典天文学家摄希阿斯采用了一种不同的温标,符号为℃。他将1个大气压下水的冰点规定为0℃,水的沸点定为100℃,并将液态水的温度范围分为100等分,称为百分温标。后来国际计量大会将此温标命名为摄氏温标。

温度这一概念是怎么来的?

2. 温度究竟是什么?

科学家开展了一系列研究,希望重新定义温度,把温度和能量联系起来。

已知宇宙范围内最准确的温度计,看起来却压根不像是一个温度计。它是一个铜质容器,外形像个大哈密瓜,里面充满着高纯氩气,表面上还插满了麦克风和微波天线。不过,位于英国国立物理研究所(National Physical Laboratory,NPL)里的这台设备,其目的并不仅仅是测量温度。这台设备,以及其他一些类似装置,或许能让科学家彻底搞清楚,温度究竟是什么,并根据基本物理理论对温度进行重新定义。
科学家正在进行上述研究,而研究的出发点,是温度和能量能通过物理常数相联系。目前,国际标准温度单位——开尔文,是来源于水的特性,但科学家希望它能和其他测量单位一样,从宏观世界的不稳定性中解放出来。领导这项研究的迈克尔?德波德斯塔(Michael de Podesta)说,目前,秒是由铯原子的振荡定义的,米则同真空中的光速相关,但“开尔文没有直接将温度和能量联系起来,这有些令人抓狂”。
英国国立物理研究所的这台设备能够测量波尔兹曼常数。通过该常数,可以将能量的改变同温度的变化联系起来。德波德斯塔的研究组,以及他们的竞争对手们都希望,能将该常数的精度提升到一定程度,从而让1开尔文的温度同一定焦耳的能量相对应。
当物理学家将特定频率的声音导入这台设备的麦克风时,这种新型温度计(从技术上来说是一部“声学谐振腔”)就会像钟一样鸣响。通过这种声学谐振,研究人员能够确定充满气体的空腔中的声速,进而得知氩气分子的平均速度,即它们的动能。今年7月,德波德斯塔领导的研究组在《计量学》(Metrologia)期刊上发表论文,报告了迄今为止对波尔兹曼常数最精确的测量。
目前的温度定义基于水的相变。其中一个关键临界点是所谓的“三相点”——273.16开尔文。在此温度下,水的固态(冰)、液态(水)和气态(水蒸气)能够共存。1954年,国际上统一规定,1开尔文等于从绝对零度到水的三相点之间温差的1/273.16。
在通常情况下,1954年制定的温度定义没有什么问题,但在处理极高温度的情况下(例如恒星上的温度时),该定义就开始失效了。“发生这种情况,是因为定义温度前,人们还不了解温度不过是原子和分子无规则运动,”德波德斯塔解释道,“现在,我们知道的更多,并且有机会来纠正这一点,我们就该着手去做。”
(原作者:Lee Billings;翻译?王栋)

3. 温度定义是什么呢?

温度定义是:表示物体冷热程度的物理量。微观上来讲是物体分子热运动的剧烈程度。
规定了温度的读数起点(零点)和测量温度的基本单位。国际单位为热力学温标(K)。国际上用得较多的其他温标有华氏温标(°F)、摄氏温标(°C)和国际实用温标。

对人体的影响:生理学家研究认为,30℃左右是人体感觉最佳的环境温度,也是最接近人皮肤的温度。
33℃——汗腺开始启动在这种温度下工作2-3小时,人体“空调”——汗腺就开始启动,通过微微出汗散发蓄积的体温。
35℃——散热机能立即反应此时,浅静脉扩张,皮肤冒汗,心跳加快,血液循环加速。对个别年老体弱散热不良者,需要配合局部降温,或启动室内空调降低人体温度。
36℃——一级警报在这个温度中,人体通过蒸发汗水散发热量进行“自我冷却”,每天要排出汗液和钠、维生素及其他矿物质,血容量也随之减少。此时,要及时补充含盐、维生素及矿物质的饮料,以防体内电解质紊乱,同时还应启动其他降温措施。

温度定义是什么呢?

4. 什么叫做没温度?温度的概念是什么?

温度 (Temperature)
概念:物体的温度反映了物体内部分子运动平均动能的大小。分子运动愈快,物体愈热,即温度愈高;分子运动愈慢,物体愈冷,即温度愈低。这种现象被描述为一个物体的热势,或能量效应。当以数值表示温度时,即称之为温度度数。
温度 
是标志着物体冷热程度的状态参数,一般用“℃”(摄氏度)表示。英、美等国过去通用“℉”(华氏度),水沸点为100℃,转换为华氏度为212℉。 
下面的现象很有意思哦~
0℃ 水的冰点
    地球表面的70%是被水覆盖着的,约有14亿千立方米的水量,其中有96.5%是海水,剩下的虽是淡水,但其中一半以上是冰。所以说地球是一个水的星球,正是这样的星球才能孕育出生命,所以“水”是生命之源。有了生命就有生机活力,世界才会更精彩。
   既然水能结成冰,水也能变成气体扩散在空气中。当水在0℃时结成冰,就会失去流动性,不再是液体。所以有0℃是“水的冰点”之称。
    30℃ 我是蚊子!
    蚊子最喜欢的温度是30℃左右,太高了也受不了。秋天气候变冷温度降到10℃以下时,它们就会停止繁殖,不食不动进入冬眠,直到第二年春天激醒后又出来。
    100℃ 水的沸点
    上面我们了解了水的冰点,那么水的沸点是100℃在一个大气压下,当我们的水开时,它的温度是100℃而且只能保持100℃。但是人们在海拔8000多米的珠穆朗玛峰上煮鸡蛋时开水最高只有80℃,那是因为在8000多米高的地方气压低了,所以水的沸点只有也降低了。
    1000℃(1千摄氏度) 钻石的形成
    常言道:“钻石是女士的最佳良伴”。有趣的是:钻石原来只是纯碳,而碳是仅次于氢、氦和氧的宇宙间第四种最常见的化学元素。因此,钻石的罕有并不源自其化学元素成分,而是在于它形成的方法和地点。地球上的钻石相信是在100至300公里深;温度接近1000℃的地底形成,其后因火山爆发而带至地面。单以化学成分来看,钻石和用来制造铅笔芯的石墨,其实是近亲。如果你把钻石放入高温火炉;那么最终只会化为普通的石墨。
   100000℃(十万摄氏度) 星云
   在星际当中物质分布是不均匀的,有的地方云气体和尘埃比较密集,形成各种各样的云雾天体。这些云雾状的天体就叫星云。环状星云是一颗很有名的行星状星云,它的中心星是一个接近演化终点的白矮星,温度有100000℃,密度也非常高。
  1000000000℃(10亿摄氏度)及以上 宇宙大爆炸
  宇宙大爆炸那一刻,温度达到无穷大;宇宙大爆炸后10负44次方秒,温度约为10000兆兆兆(一兆等于一万个一亿)度;宇宙大爆炸后10负36次方秒,宇宙温度继续下降,当时的温度约为10000兆兆度;宇宙大爆炸后10负32次方秒,温度约为1兆兆度;宇宙大爆炸10负12次方秒后,温度达到10000兆度;宇宙大爆炸后10负6次方秒,温度达到1兆度;宇宙大爆炸后10负4次方秒,温度达到1000亿度,这也是超新星爆发时其星核的温度;宇宙大爆炸后1秒,温度降低到约为100亿度;在大爆炸后的大约3秒,温度降到了10亿度,这也是最热的恒星内部的温度。 
    是不是很有意思啊~

5. 温度的定义是什么?

温度(temperature)是表示物体冷热程度的物理量,微观上来讲是物体分子热运动的剧烈程度。温度只能通过物体随温度变化的某些特性来间接测量,而用来量度物体温度数值的标尺叫温标。
它规定了温度的读数起点(零点)和测量温度的基本单位。国际单位为热力学温标(K)。国际上用得较多的其他温标有华氏温标(°F)、摄氏温标(°C)和国际实用温标。

从分子运动论观点看,温度是物体分子运动平均动能的标志。温度是大量分子热运动的集体表现,含有统计意义。对于个别分子来说,温度是没有意义的。根据某个可观察现象(如水银柱的膨胀),按照几种任意标度之一所测得的冷热程度。

温度的定义是什么?

6. 温度到底是什么?

温度实际上是力学中的一个载荷。我们称之为温度荷载,主要是热胀冷缩引起的内应力变化。我也写过很多关于热应力的文章,有兴趣可以去搜一下。所以,这个问题我有自己的答案。在这个问题中,虽然水和油都是100 摄氏度,但由于对流传热系数的不同,单位时间的传热是不同的。如果单位时间传递的热量多,人体会更快感到被烫伤。那么,是水还是油呢?
1.温度是多少?
我发现一个奇怪的问题。虽然很多人回答了,但他们没有给出确切的温度。可能是温度太基础了。但是,如果你不知道温度是多少,你可能无法继续下面的传热。
你知道,温度实际上是由我们定义的。早期,人们觉得高温是滚烫的,低温是冰冻的。科学家已经为测量定义了一个温度标准。沸水对应的温度是100,冰水混合物对应的温度是0,这是摄氏温标的定义。全年的气温变化是我们最直观的感受。
上图还有一个温标,华氏温标,也是比较常见的温标,主要是美国人使用。另外,学术上著名的温标是开尔文温标,也叫热力学温标k,除了这些温标,还有很多其他的温标,如下图所示,都有换算关系。
说到开尔文温标,这里必须提到绝对零度是对应于k=0的温度。其实这个绝对的零度一直都是一个神一样的存在,只能仰望,却无法企及。我曾经在一个老大哥贴了一个关于绝对温度的问答,说“绝对温度怎么测?”结果引来很多人攻击。事实是,既然无法实现,就无法衡量。
回到正题,绝对零度实际上是物体中的粒子静止时的温度。宏观上,物体可以是静止的,也可以是运动的。微观上,组成物体的粒子总是在运动(上),有运动就有能量。从宏观上看,质点运动所表达的能量就是物体的内能。内能的量度是温度。因此,温度在宏观上表示物体的冷热程度,在微观上表示物体内部分子热运动的激烈程度。
2.传热时间怎么测量?
既然温度是物体内部分子热运动的度量,那么只要温度相同,不同物体内部的分子热运动应该是相近的。如果我们用仪器在100测量水和油,得到的温度显然是100。但是如果你仔细一点,你用的温度计是基于热传导原理的,那么你应该会发现温度计的温升速率是不一样的。也就是说,不同的材料(液体)传热不同。前几天刚算了一下开水煮沸密封玻璃瓶,用了一个物理参数。沸水的对流传热系数为2500w/m2k,表示单位面积1K温度变化传递的热量。空气对流换热系数约为8w/m2k,这是一个很小的数据。这意味着在100的相同温度下,水和空气中物体的升温速度会有显著的差异。对流传热系数越高,传热速度越快。这个系数与温度和流量密切相关,并不是成正比的,如下图所示。
100时,油还没有开始沸腾。根据数据,油的对流传热系数在50-1500之间,远低于水的对流传热系数。这意味着当同一物体在100的水和油中浸泡时,水中物体的温度会上升得更快。
人体感觉热,是因为单位面积的热量超过了人体承受的范围,热量传递到人体后,人体局部温度过高。同样的情况下,人体在100的水中会有更快的温升和更快的传热,所以会更早的感到疼痛,结果会更痛。
3.摘要
相同条件下,水和油的对流换热系数不同,水的对流换热系数远大于油。物体在水中传热更快,温度上升更快。就人体而言,在水中会感觉烫的更快,结果是100的水更热。

7. 与温度的是什么

气温:大气层中气体的温度是气温,是气象学常用名词.它直接受日射所影响:日射越多,气温越高.中国以摄氏温标(℃)表示.气象部门所说的地面气温,就是指高地面约1.5m处百叶箱中的温度.

温
度:是表示物体冷热程度的物理量,微观上来讲是物体分子热运动的剧烈程度.温度只能通过物体随温度变化的某些特性来间接测量,而用来量度物体温度数值的标
尺叫温标.它规定了温度的读数起点(零点)和测量温度的基本单位.国际单位为热力学温标(K).目前国际上用得较多的其他温标有华氏温标(°F)、摄氏温
标(°C)和国际实用温标.从分子运动论观点看,温度是物体分子运动平均动能的标志.温度是大量分子热运动的集体表现,含有统计意义.对于个别分子来说,
温度是没有意义的.

与温度的是什么

8. 什么是温度

温度(temperature)是表示物体冷热程度的物理量,微观上来讲是物体分子热运动的剧烈程度。温度只能通过物体随温度变化的某些特性来间接测量,而用来量度物体温度数值的标尺叫温标。

它规定了温度的读数起点(零点)和测量温度的基本单位。国际单位为热力学温标(K)。国际上用得较多的其他温标有华氏温标(°F)、摄氏温标(°C)和国际实用温标。

从分子运动论观点看,温度是物体分子运动平均动能的标志。温度是大量分子热运动的集体表现,含有统计意义。对于个别分子来说,温度是没有意义的。根据某个可观察现象(如水银柱的膨胀),按照几种任意标度之一所测得的冷热程度