微觀尺度下的能量
溫度
物理意義
原子或分子運動的激烈程度
氣體原子的平均動能K bar = 3/2 kBT
為理想氣體原子
氣體原子之間沒有作用力(庫侖靜電力
原子之間沒有位能(電位能)
理想氣體的能量僅具有動能
就算在同一溫度下 每個氣體原子的速率不完全相同
1atm 100°C的水加熱會沸騰
但20°C的水也有蒸發現象
同一溫度下 N個氣體原子的平均動能
K bar = K₁ + K₂ +...+ kₙ / n
= m₁v₁² + m₂v₂² +...+ mₙvₙ² / 2n
微觀即為粒子世界
為純量
為基本量
SI單位
[K]
常用溫標
絕對零度意義
溫度下限
原子或分子不再運動
氣體體積為零
氣體體積隨攝氏溫度呈現線性增加
隨絕對溫度呈現正比關係
溫度單位的制定(K)
2018國際度量衡大會26ᵗʰ會議通過
由波茲曼常數定義1K
由公式 K = mv² / 2
可知 [J] = [kg×m²×s⁻²]
制定溫度單位時 需要
時間單位
長度單位
質量單位
kg
s
m
改訂後 水的三相點溫度仍為273.16K
時間單位的制定
1967國際度量衡大會13ᵗʰ會議決議
由Cs133原子鐘定義一秒
Cs133在基態之兩超精細能階 所對應的輻射週期的 9192631770倍的時間 定為1秒
即為Cs133一秒震盪10¹⁰次
用以取代平均太陽日的1秒定義
長度單位的制定
1983國際度量衡大會決議
由真空中光速定義
光在真空中行進 1/299792458 秒的距離 定為1米
用以取代鉑銥合金公尺原器的1米定義
質量單位的制定
2018國際度量衡大會26ᵗʰ會議決議
由普朗克常數定義一公斤
普朗克常數 h = 6.62607015×10⁻³⁴ [J×s]
用以取代鉑銥合金公斤原器的1公斤定義