溫度到達幾千度,乃至幾千萬度是怎麼樣的概念?
11-27
平時會看到某些生產工藝要求溫度達到幾千度;又據說星體溫度會有幾億度什麼的。
因此想問問諸位能不能形象的描述一下高溫的感受?
另一個問題:為什麼絕對零度只有-273度而高溫好像沒有上限呢?
夸克膠子等離子體(QCP),溫度約 。目前各大實驗室(也就幾個加速器上能做)能夠達到的最高溫度,遠遠超過大部分可見的天體的溫度(甚至超新星也到不了這麼高,估計也就大爆炸能夠與之相提並論吧。不過大爆炸是理論模型,QCP是實驗室里可以重複進行的實驗)。當然,這種特殊的物態不能穩定存在,也就在粒子碰撞的時候那麼bia的一下。這個溫度下強子(由夸克和膠子組成,膠子用來傳遞強相互作用)不能穩定存在,碎成夸克-膠子的等離子體。有趣的是這種高溫的「火球」和另一種溫度低於4K的液氦有許多相似的性質。
https://en.wikipedia.org/wiki/Quark-gluon_plasma
https://zh.wikipedia.org/zh-cn/夸克-膠子等離子體
題主「好像」用的很準確
絕對0度 通俗來說是指原子(甚至更小尺度的構成物質的粒子)沒有熱運動的一種狀態——顯然在地球上是達不到的至少是人類的認知——外太空有沒有就不清楚了——接近絕對零度即無窮接近於零 即無窮小 ——無窮大的高溫也是對應的
並不矛盾
再者 這只是人類目前的認知 度和開爾文只是個量綱 人類只是用目前的科學手段通過測量太陽發出的各種射線等(我估測的並不准)來推測出太陽的溫度 高溫這個東西 到高到一定極致誰知道是啥 幾千年後我們所以為的科學又會別看成啥......說著腦洞就越來越大了...幾千萬度我沒法回答,不過幾千度還是可以的。
題主去試試氧乙炔焰中性焰焊接吧,3150度呢,還必須湊得比較近才能焊的好呢,絕對值得體驗
提到溫度,應該用K作為單位,這樣子就解釋了沒有無限小的問題了,因為溫度不能是負數(負溫度什麼的= =)
舉例,物體的尺度大可以到10的15次方,小也可以到10的負15次方。
故而,溫度可以達到幾億度,也可以達到幾億分之一度,其中的差距還是數量級的差距。
額,體驗我回答不了你,因為達到3000度就可以把你蒸發了。題主的另一個問題。因為熱力學體系定的絕對溫度就是0開,也就是-273.5攝氏度左右,那麼為什麼是這個值,因為自然界中並沒有發現有比這個溫度更低的東西或者沒有發現溫度和這個一樣低的東西了。
既然你問的是體驗,我摸過的最高溫度是九百度左右,忘了是高溫直接就用手拿了,然後疼了我好幾天,鑽心的疼啊,一直把手放到冰水裡才勉強好一些。看過的最高溫是1700度左右,這個倒是沒啥好體驗的,就是能感受到一些熱度而已。
題主可能不了解溫度的本質。
儘管開(K)是一個基本單位,但是溫度本身並不算是一個「基本」的物理量。溫度是對於微觀粒子運動的一個宏觀度量,或者說,溫度是微觀粒子平均運動速度的宏觀的體現。
當你理解了溫度和微觀粒子運動的關係之後,就容易理解了。當微觀粒子都停止運動的時候,就是我們定義的熱力學溫度的0度。溫度的升高實際就是微觀粒子的平均運動加劇的過程。
上面說的這個層面的溫度是宏觀意義上的溫度,實際上確實有「負溫度「的概念,但是這個概念是那幫搞量子的人為了解釋一些反常現象搞出來的,題主有興趣可以wiki一下。
僅以有限的知識來補充一下。
就科學發展史來說,溫標反映著人類對科學研究的演進,首先是華氏溫標:
據維基百科,「根據德國科學家華倫海特於1724年所寫的一篇期刊,他使用三個參考溫度來標示他的刻度。將溫度計放入由冰、水以及氯化銨所混合而成的鹽水中,量得的刻度即為零度,因為這是當時能製造出最低溫度的物品。……第二個刻度是32度,為將溫度計放恰好有冰形成於表面的水中所量得的刻度。第三個刻度為96度,為將溫度計照含入口中,或夾在腋下時所量得的刻度。……之後,其他科學家觀察到水的沸點比冰點約高180度,並決定重新決定華氏溫標,使得沸點剛好高於冰點180度。」——也就是,華氏溫標基本上是根據當時能製造的最低溫和水的冰點(個人覺得「100℉的選定是人體最高溫,從而將冰點設為32度,不然誰拍腦袋想出「冰點應該是32度」這麼神奇的想法?)來定的溫度,而且就溫標設立的所在地來說,華氏溫標足夠從0至100度來表示環境溫度。
然後是攝氏溫標:
據維基百科,「1742年,瑞典天文學家安德斯·攝爾修斯(Anders Celsius,1701-1744)將一大氣壓下的水的沸點規定為0℃,冰點定為100℃,兩者間均分成100個刻度,……直到1744年才被卡爾·林奈修成現行的攝氏溫標:冰點定為0℃,沸點定為100℃。1954年的第十屆國際度量衡大會特別將此溫標命名為「攝氏溫標」,以表彰攝氏的貢獻。」——攝氏溫標則是針對標準狀態下水的冰點和沸點來劃定溫度,反映出科學實驗的需要。
這時,人類能使用的是水銀和酒精這樣的液柱溫度計,別說幾千度,就是高過這些液體的沸點、低過這些液體的凝固點就沒有概念了。而在不同液體之間進行標定轉換,除了直接測量同樣溫度的物體外,還可以通過比熱容進行換算;通過比熱容換算,則可以借熱量守恆來推算更高溫物體的溫度,例如一千克100度的物質使一千克水升溫3度,那麼能使一千克水升溫30度的一千克物質,就有1000度。
後來根據理想氣體方程推導出了開氏溫標,據百度百科,「1787年法國物理學家查理(J.Charles)就發現,在壓力一定時,溫度每升高1℃,一定量氣體的體積的增加值(膨脹率)是一個定值,體積膨脹量與溫度呈線性關係。」那麼將這個過程負向推導到極限,也就是理想氣體體積為零時,即為絕對最低溫度,於是將以這絕對最低溫度標為0度、以攝氏溫度為標量的溫標定為「絕對溫度(溫標)。在熱力學形成後,發現該溫標有更深刻的物理意義,特別是克勞修斯(Claosius)和開爾文(Kelvin)論證了絕對零度不可達到,便改稱熱力學溫度(溫標)」——開氏溫標隨著熱力學的發展而誕生,是「一種不依賴於任何測溫物質及測溫屬性的溫標」,也就是有了開氏溫標,就可以不再借物體溫度來進行標定。
那不通過物質怎麼標定呢?有溫度的物體是會發射輻射的,根據基爾霍夫熱輻射定律,在熱平衡條件下,黑體對熱輻射的吸收比恆等於同溫度下的發射率。於是定義「黑體輻射指處於熱力學平衡態的黑體發出的電磁輻射」,那麼「黑體輻射的電磁波譜只取決於黑體的溫度。」雖然絕對黑體實際上不存在,就像理想氣體一樣,但經過實驗模擬可以得出不同物質和狀態的黑體輻射情況,從而可以根據接收到的黑體輻射推算髮射輻射的物體的溫度。紅外線測溫、測量遠方星體的溫度就是通過這樣的原理實現的。
由於輻射溫度是基於電磁波譜而並非熱力學測量,輻射溫度不能像熱力學溫度那樣簡單說「能讓多少噸一個大氣壓下的冰水蒸發了」來直觀描述,儘管使用同樣的單位K。例如色溫6000K,指的並不是這色溫的燈發光時是6000K的溫度,而是指熾熱的發出這樣的光的黑體,其溫度達6000K——或者簡單點說,6000K的火,差不多產生這樣的光輻射顏色。因此,幾千萬K是什麼概念還真的很難說,最近似的說法就是,黑體的溫度代表黑體用光氣化吸光物體的能力。
------------更加難懂的分界線-------------
溫度的本質,從理想氣體狀態方程開始,就是表明體系中微觀粒子運動速度的平均宏觀反映,用熱力學的話來說就是焓和熵的和,其中焓是粒子本身動能,熵是粒子狀態的無序程度。由於物質速度有光速的極限,焓會有極限,而熵則會到達一個飽和狀態(所有粒子都等速),達到熱力學溫度上限(正無窮溫度);要再增加溫度的話,就只能壓縮體系的空間,那麼此時熵反而下降了,對這種狀態,科學家稱之為負溫度,而溫度上限則是正負無窮溫度分界點;而真正的絕對最高溫度,則是負零度,也就是宇宙大爆炸前一刻。
------------恢復人話的分界線-------------
簡單來說,溫度對於科學來說,其概念就是粒子運動的程度,但其意義在於物體達到溫度時發生的變化,例如讓水結冰、讓人感冷、讓鐵融化、讓氮氣增加化學活性、讓污跡氣化、讓氫彈燃料點燃、讓輕元素合成重元素、讓超新星爆炸、……等等等等。
從目前的理論來看 溫度也有上限
普朗克溫度_百度百科
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