动力学温度

动力学温度与热力学温度相比如何?有关温度定义的更多信息。动态温度后的文章首先出现在 Watts Up With That? 上。

来源:与此有关的是什么

作者:安迪·梅

在我的上一篇文章“定义温度”中,我们看到温度是一个简单的测量,没有上下文就没有什么意义。如果人们指的是平衡系统状态变量或“热力学平衡温度”,他们应该说明这一点以提供清晰的信息,因为温度测量有多种类型,并且它们意味着不同的东西。热力学平衡温度在上一篇文章中定义。温度有很多定义,我将在这篇文章中以及后续的文章中讨论物理学和日常生活中最常用的定义。热力学平衡温度和用温度计测量的温度的基本含义有很大不同,不应混淆。

测量动力学温度

平衡系统的热力学温度状态变量与系统的总内能成正比,而动温度是与系统中的平均平移动能成正比的温度。它可以使用热膨胀(玻璃温度计中的液体)、电阻(热敏电阻等)或红外发射(高温计)来测量。普通温度计响应总内能,而不仅仅是平动动能。它们与气体中的动力学温度相关,但在固体和液体中,它们对振动能做出响应,而振动能并非纯粹的动力学。普通温度计不直接测量平移动能(气体除外);他们测量在某些条件下与其相关的大量属性(Reif,2009)。

气体的动力学温度

理想气体定律: [Eq. 1] PV = N·k·T

在理想气体定律中,P 是压力,V 是体积,N 是所考虑体积中的分子数,k 是玻尔兹曼常数,T 是温度。现在,将两边除以体积 (V),我们得到:

理想气体定律的动力学理论版本: [Eq. 2] P = n·k·T

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