攝氏溫度與熱力學(xué)溫度

八年級(jí)《物理》（人教版）上冊(cè)第81頁(yè)的第3題：根據(jù)科學(xué)研究，無(wú)論采用什么方法降溫，溫度也只能非常接近-273.15 ℃（粗略地說(shuō)是-273 ℃），但不可能比它更低.能不能以這個(gè)溫度為零度來(lái)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(yīng)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(kāi)爾文（K）”作單位， 這種溫度稱為“熱力學(xué)溫度”.下面分別介紹在兩種溫標(biāo)中溫度單位的規(guī)定及兩種溫標(biāo)間的換算關(guān)系.

攝氏溫標(biāo)是攝爾西烏斯在1742年首先提出的一種經(jīng)驗(yàn)溫標(biāo).在攝氏溫標(biāo)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(biāo)準(zhǔn)大氣壓下水沸騰時(shí)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(cè)量、生活中的氣溫預(yù)報(bào)、醫(yī)療中的體溫測(cè)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(shí)驗(yàn)用溫度計(jì)，此時(shí)溫度計(jì)的示數(shù)為21 ℃.

在熱力學(xué)溫標(biāo)中，溫度的單位為開(kāi)爾文（K），它把-273 ℃規(guī)定為起點(diǎn)，即-273 ℃=0 K.因?yàn)?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(xué)溫度與攝氏溫度的級(jí)差相等，即級(jí)差1 K等于1 ℃.

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

如某時(shí)刻的氣溫為28 ℃，若改用熱力學(xué)溫度來(lái)表示，則此時(shí)刻的氣溫為301 K.

熱力學(xué)溫標(biāo)是開(kāi)爾文于1848年創(chuàng)立的.他指出：“這個(gè)溫標(biāo)的特點(diǎn)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(xué)上的標(biāo)準(zhǔn)溫標(biāo).

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

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

開(kāi)爾文一生謙虛勤奮，意志堅(jiān)強(qiáng)，不怕失敗，百折不撓.在對(duì)待困難問(wèn)題上，他講：“我們都感到，對(duì)困難必須正視，不能回避，應(yīng)當(dāng)把它放在心里，希望能夠解決它.無(wú)論如何，每個(gè)困難一定有解決的辦法，雖然我們可能一生沒(méi)有能找到.”他這種終生不懈地為科學(xué)事業(yè)奮斗的精神，永遠(yuǎn)為后人敬仰.為了紀(jì)念他在科學(xué)上的功績(jī)，國(guó)際計(jì)量大會(huì)把熱力學(xué)溫標(biāo)（又稱絕對(duì)溫標(biāo)）稱為開(kāi)爾文（開(kāi)氏）溫標(biāo)，熱力學(xué)溫度以開(kāi)爾文為單位，是現(xiàn)在國(guó)際單位制中七個(gè)基本單位之一.

責(zé)任編輯 程 哲