什么是绝对刻度(Absolute Scale)？

温度是一种能量的量度，温度越高表示分子运动或动能越大。常用的刻度包括华氏度和摄氏度，每种刻度在水的冰点和沸点之间都有一个已知的度数或增量。绝对刻度不使用相同的参考点，但它是以零作为分子没有动能的理论值为基础的。一些科学家认为绝对零度永远不可能达到，因为作为一个计算值，没有办法测量它。与摄氏度不同，绝对标度不是以水分子的行为为基础的。英国物理学家威廉·汤姆森（William Thomson）或凯尔文勋爵（Lord Kelvin）在19世纪40年代创建了一个绝对标度。在他的摄氏标度下，水在0°C下结冰，在100°C时沸腾。Kelvin计算出绝对低温极限约为-273°C，称之为他的温标的零点。他的比例尺使用了与摄氏度相同的温度增量，并以他的名字命名了开尔文温标。开尔文温标是以绝对零度为基础的。威廉·兰金在1850年代提出了一种基于华氏度而不是摄氏度的绝对温标。在这个标度上，水在32°F的温度下冻结，在212°F下沸腾。他的刻度基于与Kelvin相同的理论零点，即-459°F，这被称为兰金标度。绝对标度温度定义了分子的运动，而不是热能的测量。当气体中的能量增加或减少时，密封容器中气体的压力也会发生变化。测定气体性质时，测量的温度和压力与已知的标准值相比，以绝对零度为基准这些特性对于分析气体混合物、气体或其他材料在低温或极低温度下的性能非常重要。材料的另一个特性是它们的三相点。这是指材料可以存在于所有三个相的温度和压力；固体，气体和液体。一个三相点是水，它的三相点在273°K，与它的正常冰点32°F或0°C相同。这解释了为什么寒冷的夜晚会形成霜，因为水分子在某些条件下可以直接从气态变为固体，反之亦然。从固体直接进入气体的过程称为升华。在冷冻机中慢慢消失的冰块直接将水从固体冰升华为蒸汽。另一种常见的升华化学物质是干冰或冷冻二氧化碳，它不经融化就直接从固体变为气体。这种特性可以适用于低温工业过程或制冷，因为液体可能会产生处理问题。许多物质的三相点温度非常低，这使得绝对刻度对其测量非常重要。工业气体分离需要非常低的温度，通常用绝对量来测量。像氦这样的气体有一个非常接近绝对零度的三相点，这使得它可以作为其他气体的参考。