溫度的物理本質(zhì)

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溫度是描述物體冷暖程度的物理量。
    宏觀物體是由大量的微粒──分子或原子組成的。一切物質(zhì)(氣體、液體和固體)的分子都在做永不停息的無規(guī)則運(yùn)動(dòng)。就每個(gè)分子來說,它的具體運(yùn)動(dòng)過程具有很大的偶然性,但從總體上看,大量分子的運(yùn)動(dòng)卻遵循統(tǒng)計(jì)平均規(guī)律。
    分子的無規(guī)則運(yùn)動(dòng)叫做分子的熱運(yùn)動(dòng)。對(duì)氣體分子來說,根據(jù)分子熱運(yùn)動(dòng)規(guī)律,采取統(tǒng)計(jì)平均的方法,可以導(dǎo)出熱力學(xué)溫度T與氣體分子運(yùn)動(dòng)的平均平動(dòng)動(dòng)能的關(guān)系為:
    式中為分子的平均平動(dòng)動(dòng)能,k=1.380662×10-23JK-1,為玻爾茲曼常數(shù)。上式說明氣體分子的平均平動(dòng)動(dòng)能只與溫度有關(guān),并與熱力學(xué)溫度成正比。它揭示了宏觀量T與微觀量之間的關(guān)系。從宏觀上看,溫度表示物質(zhì)的冷熱程度,從微觀上看,溫度是表征大量氣體分子的平均平動(dòng)動(dòng)能的平均值的物理量。這表明溫度標(biāo)志著物體內(nèi)部大量分子無規(guī)則運(yùn)動(dòng)的劇烈程度,溫度越高,就說明物體內(nèi)部分子熱運(yùn)動(dòng)越劇烈。