fysisk størrelse som er mål på termisk aktivitetsnivå From Wikipedia, the free encyclopedia
Temperatur (fra latin temperatura, grunnbetydning «passende blanding»)[1] er den fysiske egenskapen som er det viktigste grunnlaget for om en gjenstand oppfattes som varm eller kald.[2] Gjenstanden med høyest temperatur vil ved berøring kjennes varmest, forutsatt at den har minst like stor varmeledningsevne som gjenstanden med lavere temperatur. Temperatur er direkte knyttet til mengden termisk energi (varme) i systemet, det vil si tilfeldige bevegelser i atomer og molekyler i systemet.[3] Temperatur gir bare mening for store systemer med mange partikler, som atmosfæren, havet, menneskekroppen eller sola. Man kan således ikke snakke om temperaturen til et atom. Temperatur er også bare knyttet til tilfeldige bevegelser. Tilfeldige bevegelser står i kontrast til ordnede, mekaniske bevegelser, for eksempel faller en stein i et tyngdefelt like fort uavhengig av steinens temperatur.
Det finnes en nedre grense for hvor kaldt det kan bli.[4] Grensen kalles det absolutte nullpunkt, som er ved −273,15 ℃ = 0 K.[5][6] Ned mot denne grensen bryter klassiske, termodynamiske formler sammen og en må benytte resultater fra kvantemekanikken og statistisk fysikk.
Vanlig symbol for temperatur er T. Det finnes flere temperaturskalaer
Mange typer fenomener avhenger sterkt av temperatur
I termodynamikken defineres temperatur T som forholdet mellom en langsom (kvasistatisk) overføring av varme og følgende endring av entropi , dvs.
Denne definisjonen gjelder bare nær likevekt.
Statistisk fysikk tilbyr en definisjon av temperatur som
hvor S er entropi, E er energi og derivasjonen er ved konstant volum og partikkeltall. Entropien som funksjon av energi er gitt med Boltzmanns lov. For å bruke denne definisjonen må man ha et lukket system (se mikrokanonisk ensemble).
I praksis, i åpne systemer, er det mer hensiktsmessig å innføre temperatur ved hjelp av Boltzmannfaktorer,
hvor er sannsynligheten for at en tilstand k er okkupert, er tilstandens energi og er Boltzmanns konstant. Partisjonsfunksjonen Z gir normalisering. Temperaturen gir således okkupasjonssannsynligheten til de ulike energitilstandene. Økt temperatur gir større sannsynlighet for at tilstander med høyere energi er okkupert. For en monoatomisk, ideell gass gir dette at gjennomsnittshastigheten til partiklene øker med økt temperatur. (Generelt sett er ikke hastighet et meningsfullt begrep for systemer i statistisk fysikk.)
Boltzmannfaktorene kan brukes i åpene systemer, slik som det kanoniske ensemblet og det storkanoniske ensemblet, men bare nær likevekt.
Som en kuriositet kan nevnes at det absolutte nullpunkt ikke kan nås, men negativ absolutt temperatur er mulig (Negativ absolutt temperatur må ikke forveksles med minusgrader i °C). Systemet er da ute av likevekt, og varme flyter fra området med negativ temperatur til det med positiv temperatur. Negativ temperatur tolkes dermed som varmere enn positiv temperatur (dvs. over uendelig varmt).[trenger referanse]
Mennesker kan sanse temperatur, men denne sansen er ikke spesielt presis. Dermed måler man som regel temperatur indirekte ved hjelp av en annen temperaturavhengig størrelse, slik som
Seamless Wikipedia browsing. On steroids.
Every time you click a link to Wikipedia, Wiktionary or Wikiquote in your browser's search results, it will show the modern Wikiwand interface.
Wikiwand extension is a five stars, simple, with minimum permission required to keep your browsing private, safe and transparent.