
【化】 thermodynamic scale(of temperature)
热力学温标(Thermodynamic Temperature Scale)是国际单位制中定义温度的基本标准,以英国物理学家开尔文勋爵(Lord Kelvin)命名,因此又称开尔文温标(Kelvin Scale)。其核心原理基于热力学第二定律,通过卡诺循环理论建立与物质性质无关的绝对温度体系。热力学温标的零点称为“绝对零度”(0 K),对应粒子热运动停止的理论状态。
从定义角度看,热力学温标的单位“开尔文”(K)自2019年起被重新定义为基于玻尔兹曼常数的固定值($k=1.380649times10^{-23} mathrm{J/K}$),这一修订强化了其作为基础物理常数的地位。与摄氏温标的换算关系为: $$ T(mathrm{K}) = T(℃) + 273.15 $$ 该公式表明两种温标的刻度间隔完全一致,仅存在零点偏移。
国际计量局(BIPM)特别强调热力学温标在科学测量中的不可替代性,尤其在极端温度(如超低温研究)和高精度实验中,其物理定义优势显著优于经验性温标。美国国家标准与技术研究院(NIST)的实测数据显示,现代定容气体温度计在1-273 K范围内对热力学温标的复现误差已低于0.001 K。
参考资料:
热力学温标(又称开尔文温标)是国际单位制(SI)中温度的基本单位,符号为K。它以热力学第二定律为基础,是科学领域最核心的温度测量标准之一。以下是详细解释:
若需进一步了解历史背景或公式推导,可参考热力学教材或国际计量局(BIPM)的官方定义文件。
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