绝对温度与相对温度

热力学温度

绝对温度一般指热力学温度

热力学温度，又称开尔文温标、绝对温标，简称开氏温标，是国际单位制七个基本物理量之一，单位为开尔文，简称开，（符号为K），其描述的是客观世界真实的温度，同时也是制定国际协议温标的基础，是一种标定、量化温度的方法。

热力学温度又被称为绝对温度，是热力学和统计物理中的重要参数之一。一般所说的绝对零度指的便是0K，对应零下摄氏度。

中文名

热力学温度

外文名

thermodynamic temperature

符 号

T

单 位

开尔文

提出者

威廉·汤姆逊

绝对零度

理论最低温度

目录

. 1 介绍

. 2 热力学温度与摄氏度换算

. 3 本质

. 4 由来

. 5 测定方法

. 6 负热力学温度

介绍

热力学温标是由威廉·汤姆森，第一代开尔文男爵于1848年利用热力学第二定律的推论卡诺定理引入的。它是一个纯理论上的温标，因为它与测温物质的属性无关。符号T，

单位K（开尔文，简称开）。国际单位制（SI）的7个基本量之一，热力学温标的标度，符号为T。根据热力学原理得出，测量热力学温度，采用国际实用温标。热力学温度旧称绝对温度（absolute temperature）。单位是“开尔文”，英文是“Kelvin”简称“开”，国际代号“K”,但不加“°”来表示温度。开尔文是为了纪念英国物理学家Lord Kelvin而命名的。以绝对零度（0K）为最低温度，规定水的三相点的温度为 ，开定义为水三相点热力学温度的1/。

摄氏度为表示摄氏温度时代替开的一个专门名称。而水的三相点温度为摄氏度。因此热力学温度T与人们惯用的摄氏温度t的关系是：T（K）=+t(℃)。规定热力学温度的单位开（K)与摄氏温度的单位摄氏度（℃)的平均值完全相同。所以△T K = △T ℃。在表示温度差和温度间隔时，用K和用℃的值相同。

热力学温度与摄氏度换算

表达式为：T=t+273

T是热力学温标 t是摄氏温标

它的由来是这样的：

一定质量的气体 在体积不变的情况下 温度每升高（或降低）1℃ 增加（或减少）的压强值等于它在0℃时压强的1/273 用公式表示为

p=p0(1+t/273)

其中p0是0℃时气体的压强

后来开尔文引入了“绝对零度”的概念 即温度到达0K 即-273℃ 气体便停止了一切的运动

后来它被推广到了T=t+273

本质

经典热力学中的温度没有极限高温度的概念，只有理论最低温度“绝对零度”。热力学第三定律指出，“绝对零度”是无法通过有限次步骤达到的。在统计热力学中，温度被赋予了新的物理概念——描述体系内能随体系混乱度（即熵）变化率的强度性质热力学量。由此开创了“热力学负温度区”的全新理论领域。通常我们生存的环境和研究的体系都是拥有无限量子态的体系，在这类体系中，内能总是随混乱度的增加而增加，因而是不存在负热力学温度的。而少数拥有有限量子态的体系，如激光发生晶体，当持续提高体系内能，直到体系混乱度已经不随内能变化而变化的时候，就达到了无穷大温度，此时再进一步提高体系内能，即达到所谓“粒子布居反转”的状态下，内能是随混乱度的减少而增加的，因而此时的热力学温度为负值！但是这里的负温度和正温度之间不存在经典的代数关系，负温度反而是比正温度更高的一个温度！经过量子统计力学扩充的温标概念为：无限量子态体系：正绝对零度<正温度<正无穷大温度，有限量子态体系：正绝对零度<正温度<正无穷大温度=负无穷大温度<负温度<负绝对零度。正、负绝对零度分别是有限量子态体系热力学温度的下限和上限，均不可通过有限次步骤达到。

由来

开尔文是因英国科学家开尔文姓氏而得名的热力学温度单位。1848年，英国科学家威廉·汤姆逊首先提出“热力学温度”理论，并很快得到国际上的承认。1854年，威廉·汤姆

逊提出，只要选定一个固定点，就能确定热力学温度的单位。 [1]

早在1787年法国物理学家查理（）就发现，在压力一定时，温度每升高1℃，一定量气体的体积的增加值（膨胀率）是一个定值，体积膨胀量与温度呈线性关系。起初的实验得出该定值为气体在0℃时的体积的1/269，后来经许多人历经几十年的实验修正，其中特别是1802年法国人盖·吕萨克（）的工作，最后确定该值1/。将上述气体体积与温度的关系用公式来表示，形式如下：

V=V0（1+t/）=V0（t+）/

式中V是摄氏温度为t/℃时的气体体积。若定义t+≡T（于是0℃+=T0），上述关系就可以用形式更简单的公式来表达：V/T=V0/T0，进一步看，V1/T1=V0/T0，

V2/T2=V0/T0，自然有V1/T1=V2/T2，即在任何温度下一定量的气体，在压力一定时，气体的体积V与用T为温标表示的温度成正比。这叫做查理-盖·吕萨克定律。事实上这种关系只适用于理想气体。为此，人们起先把T称为理想气体温度（温标），又叫绝对温度（温标）。在热力学形成后，发现该温标有更深刻的物理意义，特别是克劳修斯（Claosius）和开尔文（Kelvin）论证了绝对零度不可达到，便改称热力学温度（温标），并用Kelvin第一个字母K为其单位。物体的温度是构成物体的大量微粒运动（热运动）的激烈程度的宏观体现。

测定方法

当前，主要的热力学温度测定方法有：定压气体温度计法、气体声学温度计法、辐射温度计法（包括光谱福射温度计和全福射温度计）、介电常数温度计法、噪声温度计法等，不同原理的热力学温度测定方法受自身条件的限制，适用于不同的温度区间，与气体折射

率基准温度计测温区间相重合的主要是声学温度计。 [2]

负热力学温度

从热力学基本关系式((e)S/(e)U)v=1/T和Boltzmann分布式N2/N1=exp(-ε/kT)说明了热力学温度不仅可以有正值还可以存在负值.以核自旋平衡体系为实例指出了负温度存在的必要条件:必须是一个能量(或能级)有上限的热平衡体系,与环境绝热隔离,且还需借助于一定的外力作用.

绝对温度即热力学温度，单位是“开尔文”，英文是“Kelvin”简称“开”，国际代号“K”,但不加“°”来表示温度。开尔文是为了纪念英国物理学家Lord Kelvin而命名的。

以绝对零度（0K）为最低温度，规定水的三相点的温度为 ，开定义为水三相点热力学温度的1/。

摄氏度为表示摄氏温度时代替开的一个专门名称。而水的三相点温度为摄氏度。因此热力学温度T与人们惯用的摄氏温度t的关系是：T（K）=+t(℃)。规定热力学温度的单位开（K)与摄氏温度的单位摄氏度（℃)的平均值完全相同。所以△T K = △T ℃。

相对温度没有严格的定义，一般把同其他事物温度的比较温度称为相对温度，如海水的比热容大于陆地，所以冬季气温海水高于陆地；夏季气温低于陆地。

相对温度：因为现实生活中做不到绝对温度，所以一般的温度都称为相对温度。

而现实生活中的温度都为湿空气温度。

绝对温度：其描述的是客观世界真实的温度，同时也是制定国际协议温标的基础，是一种标定、量化温度的方法。

T称为理想气体温度（温标），又叫绝对温度（温标）。在热力学形成后，发现该温标有更深刻的物理意义，特别是克劳修斯（Claosius）和开尔文（Kelvin）论证了绝对零度不可达到，便改称热力学温度（温标），并用Kelvin第一个字母K为其单位。物体的温度是构成物体的大量微粒运动（热运动）的激烈程度的宏观体现。

表达式为：T=t+273

T是热力学温标 t是摄氏温标

它的由来是这样的：

一定质量的气体 在体积不变的情况下 温度每升高（或降低）1℃ 增加（或减少）的压强值等于它在0℃时压强的1/273 用公式表示为

p=p0(1+t/273)

其中p0是0℃时气体的压强

后来开尔文引入了“绝对零度”的概念 即温度到达0K 即-273℃ 气体便停止了一切的运动

后来它被推广到了T=t+273

绝对湿度

所谓绝对湿度，就是在某一个温度和压强下空气中所能容纳的最大水量，换句话说就是一个大气压，25摄氏度的时候，空气中最多只能容纳a克的水，那么a就是这个状态下空气的绝对湿度。

但是，我们生存的空间中，湿度往往是达不到饱和的，这就诞生了相对湿度的概念，也就是说，在某个温度和压强下空气中实际含有的水量与最大含水量的比值，简单地说，同样一个大气压，25摄氏度的时候空气中实际含有b克水，那么相对湿度就是b/a×100%，相对湿度的概念主要是用来描述空气湿润程度以及人体舒适度而引出的一个概念。