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Qual é a densidade da estrela de nêutrons – Definição

Por
Densidade da estrela de nêutrons. Supõe-se que as estrelas de nêutrons tenham densidades de 3,7 × 10 ^ 17 a 6 × 10 ^ 17 kg / m3, o que é comparável à densidade aproximada de um núcleo atômico. Engenharia Térmica

Densidade da estrela de nêutrons

O material mais denso encontrado na Terra é o ósmio metálico, mas sua densidade empalidece em comparação com as densidades de objetos astronômicos exóticos, como estrelas anãs brancas e estrelas de nêutrons.

Uma estrela de nêutrons é o núcleo colapsado de uma estrela grande (geralmente de um gigante vermelho). Estrelas de nêutrons são as estrelas menores e mais densas que existem e estão girando extremamente rapidamente . Uma estrela de nêutrons é basicamente um núcleo atômico gigante com cerca de 11 km de diâmetro feito especialmente de nêutrons. Acredita-se que, sob as imensas pressões de uma estrela massiva em colapso que se torna supernova, é possível que os elétrons e prótons se combinem para formar nêutrons por meio da captura de elétrons, liberando uma enorme quantidade de neutrinos . Uma vez que possuem propriedades semelhantes aos núcleos atômicos, as estrelas de nêutrons são algumas vezes descritas como núcleos gigantes . Mas tenha cuidado, estrelas de nêutrons e núcleos atômicos são mantidos juntos por forças diferentes. Um núcleo é mantido unido pela força forte, enquanto uma estrela de nêutrons é mantida unida pela força gravitacional.

A densidade da estrela de nêutrons é enorme. Eles são tão densos que uma colher de chá de seu material teria uma massa superior a 5,5 × 10 12 kg. Supõe-se que eles tenham densidades de 3,7 x 10 17 a 6 x 10 17 kg / m 3 , o que é comparável à densidade aproximada de um núcleo atômico de 2,3 x 10 17 kg / m 3 .

Densidade da matéria nuclear

Densidade nuclear é a densidade do núcleo de um átomo. É a razão de massa por unidade de volume dentro do núcleo. Como o núcleo atômico carrega a maior parte da massa do átomo e o núcleo atômico é muito pequeno em comparação com o átomo inteiro, a densidade nuclear é muito alta.

A densidade nuclear de um núcleo típico pode ser calculada aproximadamente a partir do tamanho do núcleo e de sua massa. Os raios nucleares típicos são da ordem de 10 a 14 m . Assumindo a forma esférica, os raios nucleares podem ser calculados de acordo com a seguinte fórmula:

r = r 0 . A 1/3

onde r 0 = 1,2 x 10 -15 m = 1,2 fm

Por exemplo, o urânio natural consiste principalmente no isótopo 238 U (99,28%), portanto, a massa atômica do elemento urânio está próxima da massa atômica do isótopo 238 U (238,03u). O raio deste núcleo será:

r = r 0 . A 1/3 = 7,44 fm.

Supondo que seja esférico, seu volume será:

V = 4πr 3 /3 = 1,73 x 10 -42 m 3 .

A definição usual de densidade nuclear fornece sua densidade:

ρ núcleo = m / V = 238 x 1,66 x 10 -27 / (1,73 x 10 -42 ) = 2,3 x 10 17 de kg / m 3 .

Assim, a densidade do material nuclear é mais de 2,10 14 vezes maior que a da água. É uma densidade imensa. O termo descritivo densidade nuclear também é aplicado a situações em que densidades similares ocorrem, como dentro de estrelas de nêutrons. Tais densidades imensas também são encontradas nas estrelas de nêutrons.

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Este artigo é baseado na tradução automática do artigo original em inglês. Para mais informações, consulte o artigo em inglês. Você pode nos ajudar. Se você deseja corrigir a tradução, envie-a para: translations@nuclear-power.com ou preencha o formulário de tradução on-line. Agradecemos sua ajuda, atualizaremos a tradução o mais rápido possível. Obrigado.

Qual é a densidade da matéria nuclear – Densidade nuclear – Definição

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A densidade nuclear de um núcleo típico pode ser calculada aproximadamente a partir do tamanho do núcleo e de sua massa. É cerca de 2,3 x 10 ^ 17 kg / m3. Engenharia Térmica

Densidade da matéria nuclear

Densidade nuclear é a densidade do núcleo de um átomo. É a razão de massa por unidade de volume dentro do núcleo. Como o núcleo atômico carrega a maior parte da massa do átomo e o núcleo atômico é muito pequeno em comparação com o átomo inteiro, a densidade nuclear é muito alta.

A densidade nuclear de um núcleo típico pode ser calculada aproximadamente a partir do tamanho do núcleo e de sua massa. Os raios nucleares típicos são da ordem de 10 a 14 m . Assumindo a forma esférica, os raios nucleares podem ser calculados de acordo com a seguinte fórmula:

r = r 0 . A 1/3

onde r 0 = 1,2 x 10 -15 m = 1,2 fm

Por exemplo, o urânio natural consiste principalmente no isótopo 238 U (99,28%); portanto, a massa atômica do elemento urânio está próxima da massa atômica do isótopo 238 U (238,03u). O raio deste núcleo será:

r = r 0 . A 1/3 = 7,44 fm.

Supondo que seja esférico, seu volume será:

V = 4πr 3 /3 = 1,73 x 10 -42 m 3 .

A definição usual de densidade nuclear fornece sua densidade:

ρ núcleo = m / V = 238 x 1,66 x 10 -27 / (1,73 x 10 -42 ) = 2,3 x 10 17 de kg / m 3 .

Assim, a densidade do material nuclear é mais de 2,10 14 vezes maior que a da água. É uma densidade imensa. O termo descritivo densidade nuclear também é aplicado a situações em que densidades similares ocorrem, como dentro de estrelas de nêutrons. Tais densidades imensas também são encontradas nas estrelas de nêutrons.

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Qual é a densidade de urânio – Definição

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O metal de urânio tem uma densidade muito alta de 19,1 g / cm3. O dióxido de urânio usado em reatores nucleares tem uma densidade de 10,97 g / cm3, mas esse valor pode variar com a queima de combustível. Engenharia Térmica

Densidade de urânio

O urânio é um elemento químico de ocorrência natural com número atômico 92, o que significa que existem 92 prótons e 92 elétrons na estrutura atômica . O urânio natural consiste principalmente no isótopo 238 U (99,28%); portanto, a massa atômica do elemento urânio está próxima da massa atômica doisótopo 238 U (238,03 u). O urânio natural também consiste em dois outros isótopos: 235 U (0,71%) e 234 U (0,0054%). O urânio tem o maior peso atômico dos elementos que ocorrem primordialmente. O metal de urânio tem uma densidade muito alta de 19,1 g / cm 3 , mais densa que o chumbo (11,3 g / cm 3), mas um pouco menos denso que o tungstênio e o ouro (19,3 g / cm 3 ).

O metal de urânio é um dos materiais mais densos encontrados na terra:

  1. Ósmio – 22,6 x 10 3 kg / m 3
  2. Irídio – 22,4 x 10 3 kg / m 3
  3. Platina – 21,5 x 10 3 kg / m 3
  4. Rênio – 21,0 x 10 3 kg / m 3
  5. Plutônio – 19,8 x 10 3 kg / m 3
  6. Ouro – 19,3 x 10 3 kg / m 3
  7. Tungstênio – 19,3 x 10 3 kg / m 3
  8. Urânio – 18,8 x 10 3 kg / m 3
  9. Tântalo – 16,6 x 10 3 kg / m 3
  10. Mercúrio – 13,6 x 10 3 kg / m 3
  11. Ródio – 12,4 x 10 3 kg / m 3
  12. Tório – 11,7 x 10 3 kg / m 3
  13. Chumbo – 11,3 x 10 3 kg / m 3
  14. Prata – 10,5 x 10 3 kg / m 3

Mas a maioria dos LWRs usa o combustível de urânio , que está na forma de dióxido de urânio . O dióxido de urânio é um sólido semicondutor preto com condutividade térmica muito baixa. Por outro lado, o dióxido de urânio tem um ponto de fusão muito alto e um comportamento bem conhecido.

O dióxido de urânio tem densidade significativamente menor que o urânio na forma de metal. Dióxido de urânio tem uma densidade de 10,97 g / cm 3 , mas este valor pode variar de acordo com queimas de combustível, devido ao baixo densificação queimas de peletes podem ocorrer e em maior queimas inchaço ocorre.

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Qual é a densidade de zircônio – Definição

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A densidade da liga típica de zircônio é de cerca de 6,6 x 103 kg / m3. Um dos principais usos das ligas de zircônio é na tecnologia nuclear, como revestimento de barras de combustível em reatores nucleares

Densidade do zircônio

Em geral, o zircônio possui uma seção transversal de absorção muito baixa de nêutrons térmicos, alta dureza, ductilidade e resistência à corrosão. Um dos principais usos das ligas de zircônio é na tecnologia nuclear, como revestimento de barras de combustível em reatores nucleares, devido à sua seção transversal de absorção muito baixa (ao contrário do aço inoxidável). A densidade da liga de zircônio típica é de cerca de 6,6 x 10 3 kg / m 3 .

 

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O que é volume – Física – Definição

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O que é Volume – Física. Volume é uma quantidade física básica. Volume é uma quantidade derivada e expressa a extensão tridimensional de um objeto. Engenharia Térmica

O que é volume

o que é volume - físicaVolume é uma quantidade física básica . O volume é uma quantidade derivada e expressa a extensão tridimensional de um objeto . O volume é frequentemente quantificado numericamente usando a unidade derivada do SI, o metro cúbico . Por exemplo, o volume dentro de uma esfera (que é o volume de uma bola) é derivado como V = 4 / 3πr 3 , em que r é o raio da esfera. Como outro exemplo, o volume de um cubo é igual a lado vezes lado vezes lado. Como cada lado de um quadrado é o mesmo, ele pode simplesmente ter o comprimento de um lado em cubo .

Se um quadrado tem um lado de 3 metros, o volume seria 3 metros vezes 3 metros vezes 3 metros ou 27 metros cúbicos.

 

O que é volume específico

Densidade - Gás - Líquido - Sólido
Densidades típicas de várias substâncias à pressão atmosférica.

O volume específico é uma variável intensiva , enquanto o volume é uma variável extensa. A unidade padrão para volume específico no sistema SI é de metros cúbicos por quilograma (m 3 / kg). A unidade padrão no sistema inglês é de pés cúbicos por libra-peso (pés 3 / lbm).

A densidade (ρ) de uma substância é recíproca do seu volume específico (ν).

ρ = m / V = ​​1 / ρ

Densidade é definida como a massa por unidade de volume . É também uma propriedade intensiva , matematicamente definida como massa dividida por volume:

ρ = m / V

Volume de um átomo e núcleo

Estrutura da Matéria.
Estrutura da Matéria.

O átomo consiste em um núcleo pequeno, mas maciço, cercado por uma nuvem de elétrons em movimento rápido . O núcleo é composto de prótons e nêutrons . Os raios nucleares típicos são da ordem de 10 a 14 m. Assumindo a forma esférica, os raios nucleares podem ser calculados de acordo com a seguinte fórmula:

r = r 0 . A 1/3

onde r 0 = 1,2 x 10 -15 m = 1,2 fm

Se usarmos essa aproximação, esperamos, portanto, que o volume do núcleo seja da ordem de 4 / 3πr 3 ou 7,23 × 10 −45 m 3 para os núcleos de hidrogênio ou 1721 × 10 −45 m 3 para os núcleos de 238 U. Estes são volumes de núcleos e os núcleos atômicos (prótons e nêutrons) contêm cerca de 99,95% da massa do átomo.

Um átomo é um espaço vazio?

volume atômico-núcleo-min
Uma representação figurativa do átomo de hélio-4 com a nuvem de elétrons em tons de cinza. É provável que prótons e nêutrons sejam encontrados exatamente no mesmo espaço, no ponto central. Fonte wikipedia.org Licença CC BY-SA 3.0

O volume de um átomo é cerca de 15 ordens de magnitude maior que o volume de um núcleo. Para o átomo de urânio , o raio de Van der Waals é de cerca de 186 pm = 1,86 × 10-10 m . O raio de Van der Waals, r w , de um átomo é o raio de uma esfera imaginária disco que representa a distância de aproximação mais próxima para um outro átomo. Assumindo uma forma esférica, o átomo de urânio tem um volume de cerca de   26,9 × 10-30 m 3 . Mas esse espaço “enorme” é ocupado principalmente por elétrons, porque o núcleo ocupa apenas cerca de 1721 × 10 −45 m 3 do espaço. Esses elétrons juntos pesam apenas uma fração (digamos 0,05%) do átomo inteiro.

Pode parecer que o espaço e, de fato, o assunto esteja vazio , mas não está . Devido à natureza quântica dos elétrons , os elétrons não são partículas pontuais, são espalhados por todo o átomo. A descrição clássica não pode ser usada para descrever coisas na escala atômica. Na escala atômica, os físicos descobriram que a mecânica quântica descreve as coisas muito bem nessa escala. Os locais das partículas na mecânica quântica não estão na posição exata; são descritos por uma função de densidade de probabilidade . Portanto, o espaço em um átomo (entre elétrons e um núcleo atômico) não está vazio, mas é preenchido por uma função de densidade de probabilidade dos elétrons (geralmente conhecida como “ nuvem de elétrons ”).

Volume de líquido de refrigeração no sistema de líquido de refrigeração do reator

Reator nuclear - WWER 1200
Reator nuclear e sistema de refrigeração primária da WWER-1200.
Fonte: gidropress.podolsk.ru
usado com permissão de АО ОКБ “ГИДРОПРЕСС”

Nos modernos reatores de água pressurizada (PWRs) modernos , o Sistema de Líquido Refrigerante do Reator (RCS), mostrado na figura, consiste em:

Todos os componentes do RCS estão localizados dentro do prédio de contenção .

Em operação normal, há água líquida comprimida dentro do vaso do reator, loops e geradores de vapor. A pressão é mantida em aproximadamente 16MPa . A essa pressão, a água ferve a aproximadamente 350 ° C (662 ° F). A temperatura de entrada da água é de cerca de 290 ° C (554 ° F). A água (refrigerante) é aquecida no núcleo do reator a aproximadamente 325 ° C (617 ° F) à medida que a água flui através do núcleo. Como pode ser visto, o reator contém aproximadamente 25 ° C de líquido refrigerante sub-resfriado (distância da saturação).sistema de volume de refrigerante do reatorEssa alta pressão é mantida pelo pressurizador , um recipiente separado que é conectado ao circuito primário (perna quente) e parcialmente preenchido com água (parcialmente com vapor saturado ) que é aquecido até a temperatura de saturação (ponto de ebulição) para a pressão desejada por aquecedores elétricos submersos . A temperatura no pressurizador pode ser mantida a 350 ° C. Em condições normais, cerca de 60% do volume do pressurizador ocupa a água comprimida e cerca de 40% do volume ocupa o vapor saturado .

Os volumes de PWR típico estão na tabela a seguir.

É um exemplo ilustrativo, os dados a seguir não correspondem a nenhum projeto de reator.

Deve-se notar que o volume do líquido de refrigeração muda significativamente com a temperatura do líquido de refrigeração. A massa total do líquido de refrigeração permanece sempre a mesma, uma mudança no volume de água não é uma mudança no estoque de água. O volume do líquido de refrigeração do reator muda com a temperatura devido a alterações na densidade . A maioria das substâncias se expande quando aquecidas e contraem quando resfriadas . No entanto, a quantidade de expansão ou contração varia, dependendo do material. Esse fenômeno é conhecido como expansão térmica . A mudança no volume de um material que sofre uma mudança de temperatura é dada pela seguinte relação:

expansão térmica

em que AT é a alteração de temperatura, V é o volume original, AV, é a alteração de volume, e α V é o coeficiente de expansão de volume .

Gráfico - densidade - água - temperatura
Densidade da água líquida (comprimida) em função da temperatura da água

O coeficiente de expansão térmica volumétrico para a água não é constante na faixa de temperatura e aumenta com a temperatura ( especialmente a 300 ° C ); portanto, a mudança na densidade não é linear com a temperatura (como indicado na figura).

Veja também: Tabelas Steam

Em condições normais, o volume total de refrigerante no sistema de refrigeração do reator é quase constante. Por outro lado, durante condições de carga transitória, o volume pode mudar significativamente . Essas mudanças são naturalmente refletidas em uma alteração no nível da água do pressurizador. Quando a temperatura média do líquido de refrigeração do reator diminui gradualmente, o volume total de água também diminui, o que diminui o nível do pressurizador. Em uma captação gradual de carga, o aumento da temperatura média do líquido de refrigeração do reator faz com que o volume total de água se expanda, o que aumenta o nível do pressurizador. Esses efeitos devem ser controlados pelo sistema de controle de nível do pressurizador.

Controle de volume – Análise de volume de controle

Conservação do Momento - FluidosUm volume de controle é uma região fixa no espaço escolhido para o estudo termodinâmico de balanços de massa e energia para sistemas de fluxo. O limite do volume de controle pode ser um envelope real ou imaginário . A superfície de controle é o limite do volume de controle.

Uma análise de volume de controle pode ser usada, por exemplo, para determinar a taxa de mudança de momento de um fluido. Nesta análise, consideraremos um tubo de fluxo ( volume de controle ) como fizemos para a equação de Bernoulli . Nesse volume de controle, qualquer alteração no momento do fluido dentro de um volume de controle é devida à ação de forças externas no fluido dentro do volume.

Veja também: Fórmula Momentum

Como pode ser visto na figura, o método de controle de volume pode ser usado para analisar a lei de conservação do momento no fluido. O volume de controle é uma superfície imaginária que encerra um volume de interesse. O volume de controle pode ser fixo ou móvel, e pode ser rígido ou deformável. Para determinar todas as forças que atuam nas superfícies do volume de controle, temos que resolver as leis de conservação nesse volume de controle.

Escolhendo um volume de controle

Um volume de controle pode ser selecionado como qualquer volume arbitrário através do qual o fluido flui. Esse volume pode ser estático, em movimento e até deformar durante o fluxo. Para resolver qualquer problema, precisamos resolver as leis básicas de conservação neste volume. É muito importante conhecer todas as velocidades de fluxo relativas à superfície de controle e, portanto, é muito importante definir exatamente os limites do volume de controle durante uma análise.

Exemplo: jato de água atingindo uma placa estacionária

Equação de Momentum - Jato de ÁguaUma placa estacionária  (por exemplo, lâmina de um moinho de água) é usada para desviar o fluxo de água a uma velocidade de  1 m / se  a um ângulo de  90 ° . Ocorre à pressão atmosférica e a vazão mássica é igual a  Q = 1 m 3 / s .

  1. Calcule a força da pressão.
  2. Calcule a força do corpo.
  3. Calcule a força total.
  4. Calcule a força resultante.

Solução

  1. A  força da pressão  é zero, pois a pressão na entrada e nas saídas do volume de controle é atmosférica.
  2. Como o volume de controle é pequeno, podemos ignorar a força do  corpo  devido ao peso da gravidade.
  3. F x  = ρ.Q. (w 1x  – w 2x ) = 1000. 1 (1 – 0) =  1000 N
    F y  =  0
    F  =  (1000, 0)
  4. A  força resultante  no plano é da mesma magnitude, mas na direção oposta à força total  F  (atrito e peso são negligenciados).

O jato de água exerce sobre a placa a força de 1000 N na direção x.

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Qual é a menor temperatura artificial – Definição

Por
A menor temperatura artificial alcançada até o momento é 450 picokelvin acima do zero absoluto (apenas meio bilionésimo de grau acima do zero absoluto). Engenharia Térmica

Temperatura artificial mais baixa

De acordo com o Guiness World Records,  a menor temperatura artificial alcançada até o momento é 450 picokelvin acima do zero absoluto (apenas meio bilionésimo de grau acima do zero absoluto). Foi alcançado por uma equipe de cientistas do Instituto de Tecnologia de Massachusetts, Cambridge, Massachusetts, EUA.

Veja também:  Maior temperatura artificial

 

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Qual é a temperatura mais alta produzida pelo homem – Definição

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Temperatura artificial mais alta. No LHC, os cientistas criaram um plasma de quarks e glúons com uma temperatura recorde de 5,5 trilhões de K. Engenharia térmica

Temperatura artificial mais alta

Em Agosto 13, 2012 cientistas do CERN Large Hadron Collider (LHC) , Genebra, Suíça, anunciou que eles criaram um plasma quark-glúon com uma temperatura de colisão recorde de 5,5 trilhões K .

A equipe usava o experimento ALICE, que se concentra no estudo do QCP e de outras condições no universo primordial, para juntar íons de chumbo a 99% da velocidade da luz para criar um plasma de quarks e glúons. Acredita-se que até alguns milissegundos após o Big Bang, o Universo estava em um estado de plasma de quarks e glúons, que é um estado exótico da matéria. Pensa-se que o plasma de quarks e glúons seja composto por quarks e glúons assintoticamente livres.

Veja também:  Menor temperatura artificial

 

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O que é a fórmula de conversão de temperatura – Fahrenheit – Celsius – Definição

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Fórmula de conversão de temperatura. ° F = 32,0 + (9/5) ° C; ° C = (° F – 32,0) (5/9). Essas fórmulas podem ser usadas para converter de escala Celsius para Fahrenheit e vice-versa. Engenharia Térmica

° F = 32,0 + (9/5) ° C

° C = (° F – 32,0) (5/9)

Conversão de temperatura – Fahrenheit – Celsius

Para converter de uma temperatura Fahrenheit para uma temperatura Celsius , temos que subtrair 32 graus da leitura Fahrenheit para chegar ao ponto zero na escala Celsius e depois ajustar para os diferentes graus de tamanho. A proporção do tamanho dos graus é 5/9, de modo que a relação entre as escalas é representada pelas seguintes equações:

° F = 32,0 + (9/5) ° C

° C = (° F – 32,0) (5/9)

Balanças de temperatura

Conversão de temperatura - Fahrenheit - CelsiusAo usar um termômetro, precisamos marcar uma escala na parede do tubo com números. Temos que definir uma escala de temperatura . Uma escala de temperatura é uma maneira de medir a temperatura em relação a um ponto inicial (0 ou zero) e uma unidade de medida .

Esses números são arbitrários e, historicamente, muitos esquemas diferentes têm sido usados. Por exemplo, isso foi feito definindo algumas ocorrências físicas em determinadas temperaturas – como os pontos de congelamento e ebulição da água – e definindo-as como 0 e 100, respectivamente.

Existem várias escalas e unidades para medir a temperatura. Os mais comuns são:

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Conversão de Graus Celsius para Fahrenheit

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Converter Graus Celsius em Fahrenheit. ° F = 32,0 + (9/5) ° C; ° C = (° F – 32,0) (5/9); Fórmulas para converter de uma temperatura Fahrenheit para uma temperatura Celsius. Engenharia Térmica

° F = 32,0 + (9/5) ° C

° C = (° F – 32,0) (5/9)

Balanças de temperatura

Conversão de temperatura - Fahrenheit - CelsiusAo usar um termômetro, precisamos marcar uma escala na parede do tubo com números. Temos que definir uma escala de temperatura . Uma escala de temperatura é uma maneira de medir a temperatura em relação a um ponto inicial (0 ou zero) e uma unidade de medida .

Esses números são arbitrários e, historicamente, muitos esquemas diferentes têm sido usados. Por exemplo, isso foi feito definindo algumas ocorrências físicas em determinadas temperaturas – como os pontos de congelamento e ebulição da água – e definindo-as como 0 e 100, respectivamente.

Existem várias escalas e unidades para medir a temperatura. Os mais comuns são:

 

Conversão de temperatura – Fahrenheit – Celsius

Para converter de uma temperatura Fahrenheit para uma temperatura Celsius , precisamos subtrair 32 graus da leitura Fahrenheit para chegar ao ponto zero na escala Celsius e depois ajustar para os diferentes graus de tamanho. A proporção do tamanho dos graus é 5/9, de modo que a relação entre as escalas é representada pelas seguintes equações:

° F = 32,0 + (9/5) ° C

° C = (° F – 32,0) (5/9)

 

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O que é zero absoluto – temperatura – definição

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A temperatura teórica mais baixa é chamada zero absoluto. O zero absoluto é indicado como 0 K na escala Kelvin, -273,15 ° C na escala Celsius e -459,67 ° F na escala Fahrenheit. Engenharia Térmica

Balanças de temperatura

Conversão de temperatura - Fahrenheit - CelsiusAo usar um termômetro, precisamos marcar uma escala na parede do tubo com números. Temos que definir uma escala de temperatura . Uma escala de temperatura é uma maneira de medir a temperatura em relação a um ponto inicial (0 ou zero) e uma unidade de medida .

Esses números são arbitrários e, historicamente, muitos esquemas diferentes têm sido usados. Por exemplo, isso foi feito definindo algumas ocorrências físicas em determinadas temperaturas – como os pontos de congelamento e ebulição da água  – e definindo-as como 0 e 100, respectivamente.

Existem várias escalas e unidades para medir a temperatura. Os mais comuns são:

Zero absoluto

Escala de temperatura Kelvin
A escala de temperatura Kelvin foi determinada com base na escala Celsius, mas com um ponto de partida no zero absoluto.

A escala de temperatura absoluta que corresponde à escala Celsius é chamada de escala Kelvin (K), e a escala absoluta que corresponde à escala Fahrenheit é chamada escala Rankine (R). Os zero pontos nas duas escalas absolutas representam o mesmo estado físico. As relações entre as escalas de temperatura absoluta e relativa são mostradas nas seguintes equações.

Kelvin – Celsius

K = ° C + 273,15

° C = K – 273,15

Rankine – Fahrenheit

R = ° F + 460

° F = R – 460

Zero absoluto

Essa escala tem como ponto zero . A temperatura teórica mais fria é chamada zero absoluto , na qual o movimento térmico de átomos e moléculas atinge seu mínimo. Este é um estado no qual a entalpia e a entropia de um gás ideal resfriado atingem seu valor mínimo, tomado como 0. Classicamente , esse seria um estado de imobilidade , mas a incerteza quântica determina que as partículas ainda possuem uma energia finita de ponto zero . O zero absoluto é indicado como 0 K na escala Kelvin, -273,15 ° C na escala Celsius e -459,67 ° F na escala Fahrenheit.

Zero absoluto e terceira lei da termodinâmica

A terceira lei da termodinâmica declara:

A entropia de um sistema se aproxima de um valor constante, à medida que a temperatura se aproxima do zero absoluto.
Com base em evidências empíricas, esta lei afirma que a entropia de uma substância cristalina pura é zero no zero absoluto da temperatura, 0 K e que é impossível por meio de qualquer processo, não importa o ideal, reduzir a temperatura de um sistema para zero absoluto em um número finito de etapas. Isso nos permite definir um ponto zero para a energia térmica de um corpo.

Temperatura artificial mais baixa

De acordo com o Guiness World Records,  a menor temperatura artificial alcançada até o momento é 450 picokelvin acima do zero absoluto (apenas meio bilionésimo de grau acima do zero absoluto). Foi alcançado por uma equipe de cientistas do Instituto de Tecnologia de Massachusetts, Cambridge, Massachusetts, EUA.

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