攝氏溫度與熱力學溫度

八年級《物理》（人教版）上冊第81頁的第3題：根據(jù)科學研究，無論采用什么方法降溫，溫度也只能非常接近-273.15 ℃（粗略地說是-273 ℃），但不可能比它更低.能不能以這個溫度為零度來規(guī)定一種表示溫度的方法呢？如果它每一度的大小與攝氏溫度相同，那么這兩種溫度應該怎樣換算？

溫度是表示物體冷熱程度的物理量.在我們的日常生活和生產(chǎn)中，溫度的單位經(jīng)常用“攝氏度（℃）”，這種溫度稱為“攝氏溫度”.在專業(yè)物理中，則經(jīng)常使用“開爾文（K）”作單位， 這種溫度稱為“熱力學溫度”.下面分別介紹在兩種溫標中溫度單位的規(guī)定及兩種溫標間的換算關(guān)系.

攝氏溫標是攝爾西烏斯在1742年首先提出的一種經(jīng)驗溫標.在攝氏溫標中，溫度的單位為攝氏度（℃）.它是把 冰水共存的溫度規(guī)定為0 ℃，把1標準大氣壓下水沸騰時的溫度規(guī)定為100 ℃，把其間的溫度100等分，每一份的大小即為1 ℃.在初中物理的溫度測量、生活中的氣溫預報、醫(yī)療中的體溫測量中都常用攝氏度（℃）做單位，如人體的平均溫度為36 ℃~37 ℃.下圖為實驗用溫度計，此時溫度計的示數(shù)為21 ℃.

在熱力學溫標中，溫度的單位為開爾文（K），它把-273 ℃規(guī)定為起點，即-273 ℃=0 K.因為-273 ℃是自然界的溫度下限，所以0 K為最低溫度數(shù)值.

熱力學溫度與攝氏溫度的級差相等，即級差1 K等于1 ℃.

如果用“T”表示熱力學溫度，用“t”表示攝氏溫度，則兩種溫標的換算關(guān)系為：T=t+273 K.

如某時刻的氣溫為28 ℃，若改用熱力學溫度來表示，則此時刻的氣溫為301 K.

熱力學溫標是開爾文于1848年創(chuàng)立的.他指出：“這個溫標的特點是它完全不依賴于任何特殊物質(zhì)的物理性質(zhì).”這是現(xiàn)代科學上的標準溫標.

開爾文是英國著名的物理學家、發(fā)明家，原名W·湯姆孫，1824年生于愛爾蘭的貝爾法斯特，1845年畢業(yè)于劍橋大學，1846年受聘為格拉斯哥大學自然哲學（物理學當時的別名）教授，任職達53年之久.由于裝設(shè)第一條大西洋海底電纜有功，英國政府于1866年封他為開爾文勛爵.

開爾文研究范圍廣泛，在熱學、電磁學、流體力學、光學、地球物理、數(shù)學、工程應用等方面都作出了貢獻.他在熱力學、電磁學及它們的工程應用方面的研究最為出色.開爾文是熱力學的主要奠基人之一，在熱力學的發(fā)展中作出了一系列的重大貢獻.

開爾文一生謙虛勤奮，意志堅強，不怕失敗，百折不撓.在對待困難問題上，他講：“我們都感到，對困難必須正視，不能回避，應當把它放在心里，希望能夠解決它.無論如何，每個困難一定有解決的辦法，雖然我們可能一生沒有能找到.”他這種終生不懈地為科學事業(yè)奮斗的精神，永遠為后人敬仰.為了紀念他在科學上的功績，國際計量大會把熱力學溫標（又稱絕對溫標）稱為開爾文（開氏）溫標，熱力學溫度以開爾文為單位，是現(xiàn)在國際單位制中七個基本單位之一.

責任編輯 程 哲