生活常識8：溫度與冷熱

人類對溫度的認(rèn)識起始于日常生活中的體驗：夏天很熱、冬天很冷。日曬、火烤等可以使物質(zhì)由冷變熱。熱的物體又可以通過接觸傳導(dǎo)、輻射、流動等方式使冷的物體變熱，同時自己變冷。溫度便是物體冷熱程度的一個度量。

溫度是表示物體冷熱程度的物理量，微觀上來講是物體分子熱運動的劇烈程度。溫度只能通過物體隨溫度變化的某些特性來間接測量，而用來量度物體溫度數(shù)值的標(biāo)尺叫溫標(biāo)。它規(guī)定了溫度的讀數(shù)起點（零點）和測量溫度的基本單位。溫度沒有高極點，只有理論低極點“絕對零度”。“絕對零度”是無法通過有限步驟達(dá)到的。目前國際上用得較多的溫標(biāo)有攝氏溫標(biāo)（°C）、華氏溫標(biāo) （°F）、熱力學(xué)開爾文溫標(biāo)（°K）。沿用至今的攝溫標(biāo)和華氏溫標(biāo)都是早在18世紀(jì)就已發(fā)明的。前者將水結(jié)冰的狀態(tài)定為0度，水沸騰為100度；后者則用水的冰點和人的體溫做標(biāo)度參照。這兩種溫標(biāo)所表示的溫度都只是相對性的，其數(shù)值本身沒有意義。攝氏零度以下的“負(fù)溫度”只是說比水結(jié)冰的溫度還要低，在冬天很常見，并沒有什么不尋常的地方。攝氏溫標(biāo)與華氏溫標(biāo)的換算關(guān)系是，華氏溫度減32的值，再乘以9分之5。

19世紀(jì)中期，物理學(xué)家通過熱力學(xué)研究逐漸認(rèn)識到所謂的熱其實是物質(zhì)中分子或原子的運動，熱的傳導(dǎo)便是這種熱運動能量的傳遞，而溫度便是對該能量的度量。溫度越高，分子熱運動越激烈，而溫度越低，熱運動便趨于緩慢。由此推論，溫度不是沒有下限的，可以想象，在某一個極其寒冷的低溫，所有的熱運動都會停止，所有的原子分子都靜止，這便是最低溫度的極限，不可能存在比那更低的溫度。

1848年，英國物理學(xué)家開爾文爵士據(jù)此提出一個更為科學(xué)的溫標(biāo)。所謂的開爾文溫標(biāo)實際上就是攝氏溫標(biāo)，只是重新標(biāo)度了0度。開爾文溫標(biāo)的0度便是上述的溫度極限，也就是“絕對零度”，相當(dāng)于攝氏-273.15度。因此，水的冰點在開爾文溫標(biāo)中便成為273.15度，而水沸騰的溫度則是開氏373.15度。

大氣層中氣體的溫度是氣溫，是氣象學(xué)常用名詞。它直接受日射所影響：日射越多，氣溫越高。

溫度是物體內(nèi)分子間平均動能的一種表現(xiàn)形式。值得注意的是，少數(shù)幾個分子甚至是一個分子構(gòu)成的系統(tǒng)，由于缺乏統(tǒng)計的數(shù)量要求，是沒有溫度的意義的。