Usuari:Mcapdevila/Temperatura termodinàmica
La temperatura termodinàmica és la mesura absoluta de la temperatura i és un dels paràmetres principals de la termodinàmica. Es tracta d'una escala "absoluta" perquè és la mesura de la propietat fonamental de la temperatura: el seu valor zero, o zero absolut, és la temperatura més baixa possible, és a dir, res no pot tenir una temperatura inferior al zero absolut.
La temperatura absoluta és la mesura de la temperatura pel que fa a una escala iniciada el zero absolut (0 K o -273,15 °C), es tracta d'un dels paràmetres principals emprats extensament a termodinàmica i mecànica estadística. En el Sistema Internacional d'Unitats es representa en kèlvins amb el símbol K.[1]
Definicions
Mitjançant gasos ideals
A la llei de Charles i Gay-Lussac es defineix que un gas ideal amb una massa i una pressió constant mostra el següent invariant que fa al volum i la seva temperatura:
La invariància de la raó V/T indica que el volum del gas és proporcional a la seva temperatura i serveix com a base per a una definició de temperatura absoluta obtinguda a partir de gasos ideals.
Mitjançant la cinètica molecular
La teoria cinètica dels gasos (mecànica estadística) estableix que l'energia cinètica mitjana de la translació d'una molècula és directament proporcional a la temperatura absoluta del gas. La relació s'estableix mitjançant la constant de Boltzmann representada com k. D'aquesta forma es té que l'energia cinètica mitjana de les molècules d'un gas K m es defineix com:
Si es sap que l'energia cinètica mitjana és proporcional a la seva massa i al quadrat de la velocitat mitjana vm de la de les molècules del gas (
Comprovant-se que en un gas la velocitat mitjana de desplaçament de les molècules és proporcional a l'arrel quadrada de la seva temperatura absoluta (si es quadruplica la temperatura absoluta la velocitat es duplica).
Mitjançant la Llei de Stefan-Boltzmann
La llei de Stefan-Boltzmann que explica l'emissió d'energia electromagnètica d'un cos negre estableix una relació entre la temperatura i la potència emissivitat.
On 
Taula de temperatures termodinàmiques
Es mostra a continuació un complet rang de temperatures a escala Celsius i absoluta corresponent a certs punts notables.
| kelvin | Celsius | Emissió de pic longitud d'ona[2] de fotons de cos negre | |
| Zero absolut (cal per definició) | 0 K | -273,15 °C | ∞ [3] |
| Un milikelvin (cal per definició) | 0,001 K | -273,149 °C | 2,897 77 metres (Ràdio, Banda FM)[4] |
| Punt triple (VSMOW) (cal per definició) | 273,16 K | 0,01 °C | 10 608,3 nm (Longitud d'ona llarga ANAR) |
| Punt d'ebullició de l'aigua A | 373,1339 K | 99,9839 °C | 7766,03 nm (Longitud d'ona mitjana IR) |
| Bombeta s B | 2.500 K | ≈ 2.200 °C | 1.160 nm (Infraroig proper) C |
| La superfície visible de l'Sol D [5] | 5.778 K | 5.505 °C | 501,5 nm (Llum verda) |
| Llamp canal E | 28 000 K | 28 000 °C | 100 nm (Llum ultraviolada llunyana) |
| Nucli del Sol E | 16 MK | 16 milions °C | 0,18 nm (Raigs X) |
| Una arma termonuclear (pic de temperatura) E [6] | 350 MK | 350 000 000 °C | 8,3 × 10-3 nm (Raigs gamma) |
| A Sandia National Labs la Z machine E [7] | 2 GK | 2000 milions °C | 1,4 × 10-3 nm (Raigs Gamma) F |
| Nucli d'una estrella massiva en el seu últim període de vida E [8] | 3 GK | 3000 milions °C | 1 × 10-3 nm (Raigs Gamma) |
| Combinació d'un sistema binari de estrelles de neutrons E [9] | 350 GK | 350.000 milions °C | 8 × 10-6 nm (Raigs Gamma) |
| Col·lisionador d'Ions Pesants relativístics (RHIC) E [10] | 1 TK | 1 bilió °C | 3 × 10-6 nm (Raigs Gamma) |
| Univers als 5,391 × 10-44 s després del Big Bang E | 1,417 × 1032 K | 1,417 × 1032 °C | 1,616 × 10-26 nm (Freqüència de Planck)[11] |
A Per Vienna Standard Mean Ocean Water a una atmosfera estàndard de (101,325 kPa) quan està calibrat estrictament per a temperatures termodinàmiques de dos punts.
B El valor de temperatura de 2500 K és completament aproximat. La diferència de 273,15 K entre K i °C és arrodonida a 300 K per evitar falsa precisió en el valor de Celsius.
C Per a un cos negre veritable (els filaments incandescents de tungstè no ho són).
D Temperatura efectiva de la fotosfera. La diferència de 273,15 K entre K i °C és arrodonida a 300 K per evitar falsa precisió en el valor de Celsius.
E La diferència de 273,15 K entre K i °C és arrodonida a 300 K per evitar falsa precisió en el valor de Celsius.
F Per a un cos negre veritable (el plasma no ho és).