절대온도 ; 켈빈온도(K)

절대온도란?

모든 경우에, 즉 기체의 종류에 관계없이, 또 출발 압력에 상관없이, 외삽법으로 연장시킨 그래프선들은 압력이 0이 될 때 한 점으로 모여 일치하며, 이때 온도값은 -273.15도(셀시우스) 이다.

가장 낮은 압력 p=0는 완벽한 진공을 의미한다. 고로 이 온도는 물리적 과정의 하한. 아래쪽 한계(lower bound)를 나타내는 것으로 여겨진다.

이 온도를 절대영도(Absolute zero)라 한다.

절대온도 K는

이고 T_c는 Celsius temperature. T는 Kelvin Temperature. (Absolute temperature 라고도 한다.)

-절대온도는 보편적이므로 방정식같은 경우에 사용할때는 반드시 절대온도가 사용되어야 한다.

-제도량형위원회(International Committee on Weights and Measures)에서 채택한 두 기준점

  1. 절대영도.

  2. 물의 상중점(물,수증기, 얼음이 평형을 이루면서 공존하는 유일한 온도값과 압력값에 대응되는 점; 0.01도씨, 4.58mmHg)

즉 1K는 상중점 온도값의 '1/273.16'으로 정의된다.

만약 온도가 0K에 도달한다면?

기체의 압력은 0이 된다, --> 기체의 압력은 기체를 이루는 분자들의 운동에너지에 비례한다. --> 운동에너지도 0이 된다. --> 운동은 완전히 사라지게 되어 기체 분자들은 용기바닥에 가라앉는다.

하지만 실제로는 양자이론에 의해 절대영도와 같이 낮은 온도에서도 영점에너지(zero-point energy)라는 여분의 에너지가 있을 수 있다.