Nhiệt độ

Nhiệt độ là tính chất vật lý của vật chất hiểu nôm na là thang đo độ "nóng" và "lạnh". Vật chất có nhiệt độ cao hơn thì nóng hơn.

Định nghĩa chính xác của nhiệt độ trong nhiệt động lực học dựa vào các định luật nhiệt động lực học, miêu tả bên dưới đây.

Nhiệt độ được đo bằng nhiệt kế. Nhiệt độ được đo bằng các đơn vị khác nhau và có thể biến đổi bằng các công thức. Trong hệ đo lường quốc tế, nhiệt độ được đo bằng đơn vị Kelvin, ký hiệu là K. Trong đời sống ở Việt Nam và nhiều nước, nó được đo bằng độ C (1 độ C trùng 274,15 K)(Chú thích: 1 độ C bằng 1 K,, hai thang đo này cùng mức chia, chỉ có vạch xuất phát cách nhau 273.15 .Trong đời sống ở nước Anh, Mỹ và một số nước, nó được đo bằng độ F (1 độ F trùng 255,927778 K)(xin chú thích: ⁰F = (1,8 x ⁰C) + 32, hay 1 độ C bằng 1.8 độ F, nhưng mức xuất phát thang đo khác nhau, tính ra nhiệt độ cơ thể người khoảng hơn 98 ⁰F).

Các định nghĩa

Dựa vào định luật 1 nhiệt động lực học

Một cách định nghĩa nhiệt độ là dựa vào cân bằng nhiệt động. Nếu hai hệ vật chất được cho tiếp xúc với nhau, các tính chất của chúng có thể thay đổi do trao đổi nhiệt năng hay tổng quát là năng lượng. Theo thời gian trôi qua, trao đổi này chậm dần rồi ngừng lại và tính chất của hai hệ không biến đổi nữa, hai hệ đạt đến cân bằng nhiệt động với nhau.

Định luật 1 nhiệt động lực học phát biểu: "nếu hai hệ nhiệt động lực, A và B, ở trạng thái cân bằng nhiệt động với hệ nhiệt động lực thứ ba, C, thì A và B cũng ở trạng thái cân bằng nhiệt động với nhau". Định luật này rút ra từ quan sát thực nghiệm, chứ không có cơ sở lý thuyết. Cả ba hệ A, B và C đều ở cùng trạng thái cân bằng nhiệt động, nên ta có thể đặt một tính chất chung cho trạng thái đó. Nó gọi là nhiệt độ.

Như vậy nhiệt độ là đặc tính xác định trạng thái cân bằng của hệ nhiệt động lực. Tuy nhiên cũng cần lưu ý khi phát triển khái niệm nhiệt độ cho hệ không ở trạng thái cân bằng nhiệt.

Thiết kế thang đo nhiệt độ: ta làm nhiệt kế bằng ống thuỷ tinh đựng rượu chẳng hạn. Nhúng ống thuỷ tinh này vào nước sôi, ta thấy rượu trong ống dâng lên, đến một mức nào đó thì dừng lại. Ta đánh dấu mức này. Mức ta đánh dấu có ý nghĩa là rượu trong ống ở trạng thái cân bằng nhiệt với trạng thái nước sôi. Nếu đem cái ống rượu của ta nhúng vào một chất nào khác mà thấy mực rượu dâng lên đúng cái mức đã đánh dấu và dừng lại, thì theo định luật 0 nhiệt động lực học, ta đảm bảo là cái chất này cũng ở trạng thái cân bằng nhiệt như là nó đang ở trạng thái cân bằng nhiệt với nước sôi. Do đó cả ba hệ: nước sôi, ống rượu ở mức đánh dấu, chất ta đo đều ở trạng thái cân bằng nhiệt với nhau, và đặc điểm này chính là thể hiện cả ba hệ đó đều có cùng một nhiệt độ. Có thể chọn nhiệt độ này bằng một số nào đó là tuỳ thích (100 độ, như thang nhiệt độ Celsius), và lấy thêm một nhiệt độ chuẩn khác (nước đá và coi nó bằng 0 độ, thang nhiệt độ Celsius) là ta đã hoàn thành thang đo nhiệt nhiệt độ. Trị số của nhiệt độ theo các thang đo nhiệt độ khác nhau có thể khác nhau, nhưng nhiệt độ thì chỉ có một đó là nhờ định luật 0 nhiệt động lực học.

Dựa vào định luật 2 nhiệt động lực học

Định luật hai nhiệt động lực học hay, chính xác hơn, cơ học thống kê cho ta định nghĩa về nhiệt độ của một hệ nhiệt động, dựa trên khái niệm "cơ bản hơn" entropy:

Ở đây, T là nhiệt độ của hệ, S là entropy của hệ, là hàm của năng lượng E của hệ. Như vậy, nghịch đảo nhiệt độ là độ thay đổi của entropy theo năng lượng.

En otros idiomas
Afrikaans: Temperatuur
Alemannisch: Temperatur
العربية: درجة حرارة
aragonés: Temperatura
অসমীয়া: ঊষ্ণতা
asturianu: Temperatura
Avañe'ẽ: Mba'epytu
azərbaycanca: Temperatur
Bahasa Indonesia: Suhu
Bahasa Melayu: Suhu
Bân-lâm-gú: Un-tō͘
Basa Jawa: Suhu
Basa Sunda: Suhu
башҡортса: Температура
беларуская: Тэмпература
беларуская (тарашкевіца)‎: Тэмпэратура
भोजपुरी: तापमान
Boarisch: Temperatua
བོད་ཡིག: དྲོད་ཚད་
bosanski: Temperatura
brezhoneg: Gwrezverk
български: Температура
català: Temperatura
Cebuano: Temperatura
čeština: Teplota
chiShona: Hujoto
Cymraeg: Tymheredd
dansk: Temperatur
Deutsch: Temperatur
Ελληνικά: Θερμοκρασία
English: Temperature
español: Temperatura
Esperanto: Temperaturo
euskara: Tenperatura
فارسی: دما
français: Température
Gaeilge: Teocht
Gàidhlig: Teòthachd
galego: Temperatura
ગુજરાતી: તાપમાન
한국어: 온도
Հայերեն: Ջերմաստիճան
हिन्दी: तापमान
hrvatski: Temperatura
Ilokano: Temperatura
interlingua: Temperatura
íslenska: Hiti
italiano: Temperatura
עברית: טמפרטורה
ಕನ್ನಡ: ತಾಪಮಾನ
ქართული: ტემპერატურა
қазақша: Температура
Кыргызча: Температура
Kiswahili: Halijoto
Kreyòl ayisyen: Tanperati
latviešu: Temperatūra
Lëtzebuergesch: Temperatur
lietuvių: Temperatūra
Limburgs: Temperatuur
lumbaart: Temperadura
македонски: Температура
മലയാളം: ഊഷ്മാവ്
मराठी: तापमान
монгол: Температур
မြန်မာဘာသာ: အပူချိန်
Nederlands: Temperatuur
Nedersaksies: Temperetuur
नेपाली: तापक्रम
日本語: 温度
Nordfriisk: Temperatuur
norsk: Temperatur
norsk nynorsk: Temperatur
occitan: Temperatura
oʻzbekcha/ўзбекча: Harorat
ਪੰਜਾਬੀ: ਤਾਪਮਾਨ
پنجابی: ٹمپریچر
Patois: Tempicha
Piemontèis: Temperadura
Plattdüütsch: Temperatur
polski: Temperatura
português: Temperatura
română: Temperatură
Runa Simi: Q'uñi kay
русский: Температура
Scots: Temperatur
සිංහල: උෂ්ණත්වය
Simple English: Temperature
slovenčina: Teplota
slovenščina: Temperatura
Soomaaliga: Heerkul
српски / srpski: Температура
srpskohrvatski / српскохрватски: Temperatura
svenska: Temperatur
Tagalog: Temperatura
татарча/tatarça: Температура
తెలుగు: ఉష్ణోగ్రత
Türkçe: Sıcaklık
українська: Температура
vèneto: Tenperadura
Võro: Lämmidüs
Winaray: Temperatura
吴语: 温度
ייִדיש: טעמפעראטור
粵語: 溫度
中文: 温度