自然界中温度的变化范围有多大
科普小知识2022-07-28 08:41:47
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正常人的体温大约是36度。5℃(腋下温度),人生病时体温变化很大,但一般不会超过35℃ ~ 42℃,所以体温计的测量范围是35℃ ~ 42℃ (34℃ ~ 43℃)。鸟类和哺乳动物属于温血动物。一般来说,鸟类的体温较高,而哺乳动物的体温较低,但一般来说,它们都在40℃左右,这与人体体温相差不大。这是因为他们都和我们人类生活在同一个星球和同一个环境中。我们都生活在地球表面。地球上不同地方和不同时间的温度差异很大。在炎热的夏季沙漠中,温度可达60℃以上,而在南极洲内部,人们测量的温度为-88℃。3℃的低温。对人类来说,温差不能说很小,但从物理学的角度来看,地球表面的温度变化范围并不大,最多不会超过200℃。月球表面的情况要糟糕得多。由于缺乏空气调节,暴露在太阳下的温度迅速上升,最高可达135℃,而当背向太阳时,温度迅速下降至-160℃。太阳系中的其他行星也不适合人类生存。内行星(金星和水星)离太阳太近,温度太高(航天器降落在金星表面,测得的最高温度超过440℃,而水银探测器探测到水星面向太阳的一侧温度也高达400℃。外行星(木星、土星、天王星等)的表面。)离太阳太远太冷,例如,木星的表面温度约为-140℃。只有火星与地球表面最相似,但条件仍然比地球差得多。1976年着陆在火星表面的宇宙飞船上的气象站测得的着陆点温度昼夜变化在-85℃到30℃之间。火星表面没有水,大气中也没有氧气,所以直到现在火星上还没有生命的迹象。回到我们的地球。从地壳的恒温层往下,温度每100米上升约3℃,穿透地壳的是热岩浆(称为慢岩浆),温度约为1100℃ ~ 1300℃。地球的中部叫做地核,它的温度是2000℃ ~ 5000℃。在离地面10公里~ 12公里的对流层中,温度以65℃/公里的速度下降。高达50公里的对流层顶被称为平流层,温度随着海拔的升高而升高。高达80公里的对流层上层是中层,那里的温度随着海拔的升高而降低。从80公里到500公里左右,它被称为热大气层。这层的温度非常高,昼夜变化很大。再往上是电离层,它的顶部是大气中温度最高的区域,达到大约2200℃。虽然分子的平均动能非常大,但这里的气体已经非常稀薄,当它经过时不会对航天器造成任何损害。再往上,空气变得稀薄,温度迅速下降。大气之外是真实的空间,这里的温度约为-270℃,或约为3K..恒星是发光的恒星,它们的温度通常很高。我们的太阳属于一个大的恒星家族,无论从哪个方面(质量、体积、表面温度、发光强度等)。),它只能被视为中到低。太阳的表面温度大约是6000千米。至于其他恒星,表面温度可以达到数万千米甚至更高。通过人工方法在局部获得高温并不困难。一般来说,火焰的温度约为1000℃,白炽灯泡灯丝的温度可达2000℃左右,用氢氧焊炬焊接时火焰的温度可达4000℃,原子弹爆炸时中心温度可超过几百万摄氏度,氢弹爆炸时的温度更高,可达108 K..这是迄今为止人工获得的最高温度。这是发生在恒星内部的一种核聚变反应。恒星内部的温度比人工获得的高温高得多。总而言之,宇宙的温度范围大约是3K ~ 108K。通过人工手段获得超低温度的努力已经开始。4可通过气体液化后的节流膨胀和绝热膨胀获得。在2K的低温下,通过抽吸加速液体的蒸发可以获得更低的温度。如果使用的液体是氦,温度可以达到10 3K。利用顺磁性绝热退磁,温度可进一步降低到10-5K。1979年,赫尔辛基工业大学的一个实验小组使用了两级核绝热退磁方法来获得5×10-8K的低温。到1989年,芬兰学者哈科宁和中国四川大学的学者共同创造了2 * 10-9的低温记录,离绝对零度只有5亿分之一。随着技术的不断进步,人类将继续接近绝对零度,但不可能真正达到0 K的极限。那么,热力学温度是否为负值?答案是肯定的,但负的热力学温度不低于0K,但高于现有的高温(+∨)。实数由数轴表示,数轴向右为正,向左为负,向右无限延伸为+∞,向左无限延伸为-∞,并且+∞和-∞是相连的。在初中物理中,+∞和-∞的收敛问题至少遇到过两次。当谈到磁场的磁感应线时,所有的磁感应线都是闭合曲线,其中条形磁铁通过中心轴的磁感应线是一直线,无限向左右延伸,磁感应线在无穷远处连接在一起;另一次,当谈论凸透镜成像的规律时,物体沿着主光轴从一个距离逐渐靠近凸透镜,物体变成实像,并且图像距离逐渐增加直到无穷大。当物体穿过焦点时,实像变成虚像,图像距离从无穷远处逐渐减小。物体通过镜头焦点前后,物距的变化是连续的,像距的变化也应该是连续的,这说明像距的+∞和-∞是连在一起的。如果我们用“物体的冷却和加热程度”或“分子平均平移动能的符号”来理解温度,就很难理解负的热力学温度。事实上,温度也反映了系统微观无序度随系统能量的变化。我们将在稍后讨论“熵”的概念时进一步讨论这个问题。
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