绝对温度与相对温度

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1、热力学温度绝对温度一般指热力学温度热力学温度，又称开尔文温标、绝对温标，简称开氏温标，是国际单位制七个基本物理量之一，单位为开尔文，简称开，（符号为K），其描述的是客观世界真实的温度，同时也是制定国际协议温标的基础，是一种标定、量化温度的方法。热力学温度又被称为绝对温度，是热力学和统计物理中的重要参数之一。一般所说的绝对零度指的便是0K，对应零下273.15摄氏度。中文名热力学温度外文名thermodynamictemperature符    号T单    位开尔文提出者威廉·汤姆逊绝对零度理论最低温度目录.1 介绍.2 热力学温度与摄氏

2、度换算.3 本质.4 由来.5 测定方法.6 负热力学温度介绍热力学温标是由威廉·汤姆森，第一代开尔文男爵于1848年利用热力学第二定律的推论卡诺定理引入的。它是一个纯理论上的温标，因为它与测温物质的属性无关。符号T，单位K（开尔文，简称开）。国际单位制（SI）的7个基本量之一，热力学温标的标度，符号为T。根据热力学原理得出，测量热力学温度，采用国际实用温标。热力学温度旧称绝对温度（absolutetemperature）。单位是“开尔文”，英文是“Kelvin”简称“开”，国际代号“K”,但不加“°”来表示温度。开尔文是为了纪念英国物理

3、学家LordKelvin而命名的。以绝对零度（0K）为最低温度，规定水的三相点的温度为273.16K，开定义为水三相点热力学温度的1/273.16。摄氏度为表示摄氏温度时代替开的一个专门名称。而水的三相点温度为0.01摄氏度。因此热力学温度T与人们惯用的摄氏温度t的关系是：T（K）=273.15+t(℃)。规定热力学温度的单位开（K)与摄氏温度的单位摄氏度（℃)的平均值完全相同。所以△TK=△T℃。在表示温度差和温度间隔时，用K和用℃的值相同。热力学温度与摄氏度换算表达式为：T=t+273T是热力学温标t是摄氏温标它的由来是这样的：一定质

4、量的气体在体积不变的情况下温度每升高（或降低）1℃增加（或减少）的压强值等于它在0℃时压强的1/273用公式表示为p=p0(1+t/273)其中p0是0℃时气体的压强后来开尔文引入了“绝对零度”的概念即温度到达0K即-273℃气体便停止了一切的运动后来它被推广到了T=t+273本质经典热力学中的温度没有极限高温度的概念，只有理论最低温度“绝对零度”。热力学第三定律指出，“绝对零度”是无法通过有限次步骤达到的。在统计热力学中，温度被赋予了新的物理概念——描述体系内能随体系混乱度（即熵）变化率的强度性质热力学量。由此开创了“热力学负温度区”的

5、全新理论领域。通常我们生存的环境和研究的体系都是拥有无限量子态的体系，在这类体系中，内能总是随混乱度的增加而增加，因而是不存在负热力学温度的。而少数拥有有限量子态的体系，如激光发生晶体，当持续提高体系内能，直到体系混乱度已经不随内能变化而变化的时候，就达到了无穷大温度，此时再进一步提高体系内能，即达到所谓“粒子布居反转”的状态下，内能是随混乱度的减少而增加的，因而此时的热力学温度为负值！但是这里的负温度和正温度之间不存在经典的代数关系，负温度反而是比正温度更高的一个温度！经过量子统计力学扩充的温标概念为：无限量子态体系：正绝对零度<正温度

6、<正无穷大温度，有限量子态体系：正绝对零度<正温度<正无穷大温度=负无穷大温度<负温度<负绝对零度。正、负绝对零度分别是有限量子态体系热力学温度的下限和上限，均不可通过有限次步骤达到。由来开尔文是因英国科学家开尔文姓氏而得名的热力学温度单位。1848年，英国科学家威廉·汤姆逊首先提出“热力学温度”理论，并很快得到国际上的承认。1854年，威廉·汤姆逊提出，只要选定一个固定点，就能确定热力学温度的单位。 [1] 早在1787年法国物理学家查理（J.Charles）就发现，在压力一定时，温度每升高1℃，一定量气体的体积的增加值（膨胀率）是一个

7、定值，体积膨胀量与温度呈线性关系。起初的实验得出该定值为气体在0℃时的体积的1/269，后来经许多人历经几十年的实验修正，其中特别是1802年法国人盖·吕萨克（J.L.Gay-Lussac）的工作，最后确定该值1/273.15。将上述气体体积与温度的关系用公式来表示，形式如下：V=V0（1+t/273.15）=V0（t+273.15）/273.15式中V是摄氏温度为t/℃时的气体体积。若定义t+273.15≡T（于是0℃+273.15=T0），上述关系就可以用形式更简单的公式来表达：V/T=V0/T0，进一步看，V1/T1=V0/T0，V

8、2/T2=V0/T0，自然有V1/T1=V2/T2，即在任何温度下一定量的气体，在压力一定时，气体的体积V与用T为温标表示的温度成正比。这叫做查理-盖·吕萨克定律。事实上这种关系只适用于理想气