溫度

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溫度( temperature )，是表示物體冷熱程度的物理量，微觀上來講是物體分子熱運動的劇烈程度。溫度只能通過物體隨溫度變化的某些特性來間接測量，而用來量度物體溫度數值的標尺叫溫標。它規定了溫度的讀數起點（零點）和測量溫度的基本單位。溫度理論上的高極點是「普朗克溫度」，而理論上的低極點則是「絕對零度」。「普朗克溫度」和「絕對零度」都是無法通過有限步驟達到的。目前國際上用得較多的溫標有攝氏溫標（°C）、華氏溫標（°F） 、熱力學溫標（K）和國際實用溫標。

溫度是物體內分子間平均動能的一種表現形式。值得注意的是，少數幾個分子甚至是一個分子構成的系統，由於缺乏統計的數量要求，是沒有溫度的意義的。

溫度出現在各種自然科學的領域中，包括物理、地質學、化學、大氣科學及生物學等。像在物理中，二物體的熱平衡是由其溫度而決定，溫度也會造成固體的熱漲冷縮，溫度也是熱力學的重要參數之一。在地質學中，岩漿冷卻後形成的火成岩是岩石的三種來源之一，在化學中，溫度會影響反應速率及化學平衡。大氣層中氣體的溫度是氣溫（Atmospheric temperature），是氣象學常用名詞。它直接受日射所影響：日射越多，氣溫越高。

溫度也會影響生物體內許多的反應，恆溫動物會調節自身體溫，若體溫升高即為發熱，是一種醫學症狀。生物體也會感覺溫度的冷熱，但感受到的溫度受風寒效應影響，因此也會和周圍風速有關。

目錄

溫度計量

使用當代科學溫度計和溫度標記法進行溫度計量可以追溯到18世紀早期，加布里埃爾·華倫海特使用了奧勒·羅默發明的溫度計（轉換成了水銀）和標記方式。華氏溫標仍然在美國日常生活中使用。

使用溫度計標定的溫度可以通過溫度換算轉換為多種溫度計量法。在當今世界大多數國家（除了伯利茲、緬甸、利比里亞和美國外），攝氏溫標是最為廣泛的計量法。大多數科學家使用攝氏溫標，並在熱力學溫度上使用攝氏溫標演化出來的熱力學溫標，其起始點0K = −273.15°C（絕對零點）。在美國，工程領域、高科技行業以及美國聯邦規格（民用和軍用）上也會使用熱力學溫標和攝氏溫標。在美國的其他一些工程領域，針對諸如燃燒等熱力學相關標淮時也會使用蘭金溫標（對華氏溫標的調整）。

單位

在國際單位制中，溫度的最基本單位是開爾文，其符號為K。

在日常使用中，一般為了方便起見都會將其轉換為攝氏溫標，其中0°C接近水的冰點，100°C則為水在海拔0M的沸點。由於液態的水滴會出現在低於零度的雲層中，因此0°C更好的定義是冰的融化點。在這種溫標下，1攝氏度和1K溫度變化是一樣的。

根據國際協議，熱力學溫標和攝氏溫標都通過兩個固定點定義：維也納標淮平均海水的絕對零度和三相點。絕對零度被定義為0K及−273.15°C。在該溫度下，所有經典分子運動都會停止，處於經典模型下的完全靜止狀態。在量子結構下，在絕對零度下仍然有運動和能量，被稱為零點能量。物質處於其基態，不包含熱能。水的三相點則被定義為273.16K和0.01°C。

而美國廣泛使用的華氏溫標中，水的冰點為32 °F，沸點為212 °F。

轉換

下面的表格展示了各溫標如何轉換為攝氏溫標。

	從攝氏溫標轉換	轉換為攝氏溫標
華氏溫標	[°F] = [°C] × 9⁄5 + 32	[°C] = ([°F] − 32) × 5⁄9
熱力學溫標	[K] = [°C] + 273.15	[°C] = [K] − 273.15
蘭金溫標	[°R] = ([°C] + 273.15) × 9⁄5	[°C] = ([°R] − 491.67) × 5⁄9
Delisle	[°De] = (100 − [°C]) × 3⁄2	[°C] = 100 − [°De] × 2⁄3
牛頓溫標	[°N] = [°C] × 33⁄100	[°C] = [°N] × 100⁄33
列氏溫標	[°Ré] = [°C] × 4⁄5	[°C] = [°Ré] × 5⁄4
羅氏溫標	[°Rø] = [°C] × 21⁄40 + 7.5	[°C] = ([°Rø] − 7.5) × 40⁄21

溫度對自然的影響

溫度對音速、空氣密度、聲阻抗有顯著影響。

不同溫度對音速、空氣密度、聲阻抗的影響。
溫度（°C）	音速（m/s）	空氣密度（kg/m³）	聲阻抗（s/m³）
−10	325.4	1.341	436.5
−5	328.5	1.316	432.4
0	331.5	1.293	428.3
5	334.5	1.269	424.5
10	337.5	1.247	420.7
15	340.5	1.225	417.0
20	343.4	1.204	413.5
25	346.3	1.184	410.0
30	349.2	1.164	406.6

溫度範例

	溫度		黑體電磁輻射峰值輻射波長
	開爾文	攝氏度
絕對零度 （嚴格按照定義）	0 K	−273.15 °C	無
目前達到的最低溫度	100 pK	−273.149999999900 °C	29,000 km
玻色–愛因斯坦凝聚最低溫	450 pK	−273.14999999955 °C	6,400 km
1毫開 （嚴格按照定義）	0.001 K	−273.149 °C	2.89777 m （廣播，調頻波段）
宇宙微波背景輻射	2.7 K	-270.45 °C	1.063 mm （微波）
維也納標淮平均海水的三相點 （嚴格按照定義）	273.16 K	0.01 °C	10,608.3 nm （長波紅外線)
水的沸點	373.1339 K	99.9839 °C	7,766.03 nm （中波紅外線）
電燈泡	2500 K	≈2,200 °C	1,160 nm （接近紅外線）
style="background:#d9d9d3" 氧炔焰	3600 K	≈3,300 °C	可見光
太陽可見表面sun|D|D	5,778 K	5,505 °C	501.5 nm （綠-藍光）
閃電	28 kK	28,000 °C	100 nm （遠紫外線光）
太陽核心	16 MK	1600萬 °C	0.18 nm （X射線）
核武器 （最高溫度）celsiuskelvin|E|E	350 MK	3.5億 °C	8.3×10−3 nm （伽馬射線）
桑迪亞國家實驗室 Z machinecelsiuskelvin|E|E	2 GK	20億 °C	1.4×10−3 nm （伽馬射線）
大質量恆星最後一天的核心	3 GK	30億 °C	1×10−3 nm （伽馬射線）
融合中的雙中子星系統	350 GK	3500億 °C	8×10−6 nm （伽馬射線）
相對論重離子對撞機	1 TK	1萬億 °C	3×10−6 nm （伽馬射線）
CERN質子-核碰撞	10 TK	10萬億 °C	3×10−7 nm （伽馬射線）
宇宙在大爆炸之後5.391×10−44 s	1.417×1032 K	1.417×1032 °C	1.616×10−26 nm （普朗克長度）

• ^A 維也納標淮平均海水在一個標淮大氣壓（101.325 kPa）下，根據熱力學溫度兩點的定義。
• ^B 2500 K值為約數，在熱力學溫標和攝氏溫標之間273.15 K的差值被約為300 K，以避免攝氏度值的假精確問題。
• ^C 針對一個真正的黑體（鎢燈絲並不是）。鎢燈絲的輻射比短波要略長，因此看起來更白。
• ^D 有效光球溫度。在熱力學溫標和攝氏溫標之間273.15 K的差值被約為273 K，以避免攝氏度值的假精確問題。
• ^E 在熱力學溫標和攝氏溫標之間273.15 K的差值已經忽略不計。
• ^F 針對一個真正的黑體（等離子體並不是）。

溫度測量

由於溫度會對體積、密度、聲速、阻抗等物理量產生影響，因此可以通過測量這些物理量數值的變化來測量溫度。目前溫度測量的方法有數十種，按照測量原理可以分為以下幾類：

• 膨脹測溫法，是採用幾何量(體積、長度)作為溫度的標誌。如水銀溫度計的測量範圍大約是－30～300°C，酒精溫度計的測量範圍大約是-115～110℃，
• 電學測溫法，是採用某些隨溫度變化的電阻等電學量作為溫度的標誌。電阻溫度計多用於低於600℃的場合，熱電偶溫度計測量範圍一般在1600℃以下，此外還有半導體熱敏電阻溫度計。
• 磁學測溫法，是根據順磁物質的磁化率與溫度的關係來測量溫度，常用在超低溫（小於1K）測量中。
• 聲學測溫法，採用聲速作為溫度標誌（聲速的平方與溫度成正比）。主要用於低溫下熱力學溫度的測定。
• 頻率測溫法，根據物體固有頻率的變化來測量溫度。石英晶體溫度計的分辨率可達萬分之一攝氏度。
• 光學測溫法，是根據黑體輻射來測量溫度。如紅外線溫度計。
• 密度測溫法，如伽利略溫度計。