Есть ли у Кельвина строгое определение?

Из Википедии :

Кельвин определяется как доля 1/273,16 термодинамической температуры тройной точки воды.

Это предполагает, что мы можем взять часть температуры.

Теперь определение доли массы, расстояния или продолжительности вполне определено. Хорошо ли определена часть температуры? Разве это не зависит от оперативных определений температуры, таких как изменение длины?

Это похоже на возражение многих физиков по поводу измерения воспринимаемой человеком громкости: что значит сказать, что люди воспринимают громкость как пропорциональную логарифму давления? Мы можем упорядочить воспринимаемую громкость, но как добавить два восприятия громкости, чтобы любой тип пропорциональности имел смысл?

Связанный вопрос: если К нельзя определить в терминах основных единиц, почему мы говорим м г с и не м г с К ?

Температура - это непрерывное свойство... нет причин, по которым ее нужно определять только для набора целых чисел. Точно так же ни одно измерительное устройство не ограничено измерением только целых чисел, кратных тройной точке воды.

Ответы (1)

В приведенной вами цитате используется «термодинамическая температура». Эта температура определяется на основе второго закона. Идея состоит в том, что мы определяем КПД двигателя Карно как 1 Т 1 Т 2

Нулевой закон, по сути, показывает, что идея температуры имеет смысл, но не говорит нам, что это такое.

Чтобы исследовать температуру, предположим, что у нас есть три резервуара с температурами Т 1 , Т 2 , и Т 3 . У нас есть реверсивные тепловые двигатели между 1-2 и 2-3. Это эквивалентно одному реверсивному двигателю между 1-3. Второй закон можно использовать, чтобы продемонстрировать, что все такие обратимые двигатели имеют одинаковые соотношения подвода и отдачи тепла и работы при работе между одними и теми же резервуарами.

Для любого данного двигателя между температурами Т час о т и Т с о л д , определим отношение теплоотдачи в холодный резервуар к теплу, поглощаемому из горячего резервуара, как Вопрос о ты т Вопрос я н ф ( Т час о т , Т с о л д ) . Тогда наши два двигателя, эквивалентные третьему двигателю, говорят, что ф ( Т 1 , Т 2 ) ф ( Т 2 , Т 3 ) "=" ф ( Т 1 , Т 3 ) .

Это условие выполняется для ф ( Т час о т , Т с о л д ) "=" Ф ( Т с о л д Т час о т ) для любого Ф .

Чтобы определить температуру, мы просто берем Ф ( Икс ) "=" Икс , который фиксирует температуру с точностью до постоянного множителя. Чтобы измерить отношение температур между двумя объектами, постройте между ними обратимую тепловую машину и измерьте отношение тепла, отданного более холодному, к теплу, поглощенному более теплым.

Оказывается, при низких давлениях газы подчиняются уравнению идеального газа п В Т , где Т - термодинамическая температура, определенная выше. Теперь это наблюдаемый результат, а не определение температуры. Это предполагает, что естественной единицей измерения температуры является энергия, но по историческим причинам мы изобрели новую единицу, называемую кельвином, и ввели постоянную величину. к Б "=" 1,38 * 10 23 Дж / К для преобразования.

ссылка: это из гл. 1 Статистической физики частиц Кардара , а там подробнее