Termodinamikai hőmérséklet

A Wikipédiából, a szabad enciklopédiából

A termodinamikai hőmérséklet a hőmérséklet abszolút fokmércéje, egyben a termodinamika egyik legfontosabb paramétere. A termodinamikai hőmérséklet skálája abszolút skála, mivel egy alapvető, nem relatív pontot is meghatároz: zéruspontja az abszolút nulla fok. Ezen a hőmérsékleten az anyag energiájának minimuma van, mely energiát zérusponti energiának hívjuk. Az abszolút nulla fokot tetszőlegesen meg lehet közelíteni, elérni azonban lehetetlen - bizonyos kvantumos tulajdonságokkal rendelkező szubatomi halmazok esetében beszélhetünk negatív hőmérsékletről, de ezen halmazok nem tartoznak szorosan a klasszikus termodinamikai hőmérséklet témakörébe.

A hőmérséklet egyenesen arányos az anyag kinetikus energiájával, pontosabban a kinetikus energia vibrációs módusával. Az ekvipartíció-tétel értelmében egy részecske minden szabadsági fokára 0,5kT jut. Mivel az ideális egyatomos gáznak három dimenzióban három szabadsági foka van, így minden részecskéjének E=1,5kT az energiája, ahol a k a Boltzmann-állandó a T pedig a hőmérséklet. Makroszkopikus rendszerek esetében - ahol R = NAk - az egyenlet:

{E=\frac{3}{2}nRT}\,\!
ahol E az anyag kinetikus energiája, n az anyag móljainak a száma, az R pedig az egyetemes gázállandó

Kifejezés parciális driváltakkal[szerkesztés | forrásszöveg szerkesztése]