|
Onaj dio nauke o toplini koji se bavi toplinom kao jednim oblikom energije i proučava pretvaranje toplinske energije u mehaničku radnju zove se [[termodinamika]]. Budući da je to pretvaranje naročito važno kod plinova, to se termodinamika bavi u prvom redu toplinskim promjenama kod plinova. <ref> Velimir Kruz: "Tehnička fizika za tehničke škole", "Školska knjiga" Zagreb, 1969.</ref>
=== Definicija temperature ===
Pojam temperature može se definiratiodrediti na više načina. Osjećamo kada je neko tijelo toplije ili hladnije od našeg tijela, a uočavamo i fizikalne promjene [[obujam|obujma]], [[tlak]]a i [[agregatno stanje|agregatnog stanja]] koje pri tome nastaju. Na temelju toga definiraneodređene su iskustvene [[temperaturna ljestvica|temperaturne ljestvice]] kao što su [[°C|Celzijeva]] i [[Fahrenheit]]ova koje se i danas koriste u većini primjena. Za njih je svojstveno postojanje negativnih vrijednosti temperatura, jer je ishodište ljestvice utvrđeno proizvoljno. U [[fizika|fizici]], a posebno [[termodinamika|termodinamici]], temperatura se definiraodređuje tako da je ishodište temperaturne ljestvice utvrđeno na temelju fizikalnih načela ('''[[apsolutna nula''']]). Tako definiranaodređena temperatura se formalno naziva '''[[apsolutna temperatura''']] ili '''[[termodinamička temperatura''']].
U okviru [[kinetička teorija plinova|kinetičke teorija plinova]] apsolutna se temperatura definiraodređuje pri razmatranju monoatomnog [[idealni plin|idealnog plina]]. U takvom plinu, koji se nalazi u [[termodinamička ravnoteža|termodinamičkoj ravnoteži]], srednja [[kinetička energija]] ''<E<sub>k</sub>>'' čestica u sustavu [[centar mase|centra mase]] ne ovisi o vrsti plina i iznosi:
:<math><E_k>=\frac{3}{2} \cdot k_B \cdot T</math>
gdje je: <math>k_B</math> - [[Boltzmannova konstanta]], a ''T'' je- [[apsolutna temperatura]]. Ovaj izraz odnosi se sustav sa tri prostorne dimenzije (tri [[Stupanj slobode|stupnja slobode]]), pa je srednja [[kinetička energija]] za svaki pojedini smjer:
:<math><E_k>=\frac{1}{2} \cdot k_B \cdot T</math>
Dakle, ovako definiranaodređena temperatura je mjera za srednju [[energija|energiju]] mnoštva [[čestica]] koje se nalaze u [[termodinamička ravnoteža|termodinamičkoj ravnoteži]] i ne može poprimiti negativne vrijednosti. Gore navedeni izraz ima općenitije značenje i naziva se [[teorem ekviparticije energije]].
==== Apsolutna termodinamička temperatura ====
OvaOvo definicijaodređivanje temperature polazi od rada povratnog (reverzibilnog) [[Toplinski stroj|toplinskog stroja]], za koji je omjer temperatura toplog i hladnog spremnika jednak omjeru količine topline predane iz toplog i primljene u hladni spremnik:
:<math> \frac{T_A}{T_B}=\frac{Q_A}{Q_B}</math>
| 