| 自然界中温度的变化范围有多大 |
正常人的体温大约是36。 我们都生活在地球表面,地球上不同的地方、不同的时间里温度的差异和变化是很大的,炎热夏季的沙漠,温度可高达 月球表面的条件要恶劣得多,由于没有空气的调节,太阳照射处的温度很快升高,最高可达 测得最高温度超过 再回过头来说说我们的地球。从地壳的恒温层往下,大约每 恒星是发光的星体,它们的温度一般都很高。我们的太阳在恒星的大家族里,无论从哪个方面说(质量、体积,表面温度、发光强度等等),都只能算是中等偏下。太阳的表面温度约为6000K,至于其他恒星,表面温度达到几万开以至更高的,比比皆是。 使用人工方法在局部获得高温已不是难事。一般火焰的温度约为 综上所述,宇宙中的温度范围大约在3K~108K。用人工的方法获取超低温的努力早已开始。利用气体液化后节流膨胀和绝热膨胀可以得到4。2K的低温,利用抽气加速液体的蒸发还可以获得更低的温度。如果用的液体是氦,则温度可达到10-3K。利用顺磁质绝热退磁,可以使温度进一步降低到10-5K。1979年赫尔辛基工业大学一个实验小组使用两级核绝热去磁法,得到了5*10-8K的低温,而到1989年,芬兰学者哈科宁和来自我国四川大学的学者殷实又共同创造了2*10-9的低温记录,距离绝对零度只差五亿分之一开了。技术不断进步,人类向绝对零度的逼近过程还会继续,但不可能真正达到0K的极限。 那么,有没有负热力学温度呢?回答是肯定的,但是负的热力学温度并不是比0K更低的温度,而是比现有的高温度(+∞)更高的温度。用一条数轴来表示实数,向右为正、向左为负,向右无限延伸是+∞,向左无限延伸是-∞,而+∞和-∞是衔接的。+∞和-∞相衔接的问题在初中物理中至少遇到过两次。一次是讲磁场的磁感线时,所有的磁感线都是闭合的曲线,其中条形磁铁过中轴线的磁感线是一条直线,无限向左、向右延伸,这条磁感线就是在无穷远处连接在一起的;另一次是在讲凸透镜成像规律时,使一个物体沿主光轴从远处向凸透镜逐渐移近,物体成实像,像距逐渐变大,直至无穷远,当物体越过焦点处,实像即变为虚像,而且像距是从无穷远逐渐变近的,在物体经过透镜的焦点前后,物距的变化是连续的,像距的变化也应该是连续的,这就说明了像距的+∞和-∞是连接在一起的。如果用“物体的冷热程度”或“分子平均平动动能的标志”来理解温度,对负热力学温度是很难理解的,其实,温度还反映系统微观无序度随系统能量变化的情况,在后面我们讲到“熵”的概念时再进一步谈这个问题。 |
