Mer om trykk og temperatur

I forrige kapittel lærte du litt om hva trykk og temperatur er. Kort forklart kan vi si at temperatur et mål på gjennomsnittlig termisk energi til partiklene (molekylene eller atomene) i et stoff, og trykk er kraft som virker på et areal.

I gasser er det partikler som kolliderer mot omgivelsene, for eksempel veggene i en beholder. Dette gir et trykk. Jo høyere temperatur gassen har, jo større fart har partiklene. Da skjer kollisjonene oftere, og trykket blir høyere. Det er nyttig å vite om disse tingene, når vi nå skal se på hvordan trykk og temperatur påvirker stoffer.

Både trykk og temperatur har et absolutt nullpunkt, eller en nedre grense for hvor lave de kan bli. Noe øvre grense for trykk og temperatur finnes (antakelig) ikke.

Når trykket er lavere enn atmosfæretrykk, kaller vi det gjerne for vakuum. Det absolutt laveste punktet kalles for «perfekt vakuum», og beskriver en tilstand hvor det ikke er noe stoff tilstede. Men noe stoff finnes alltid. Selv ute i verdensrommet er det noe stoff tilstede, så ikke en gang der er det «perfekt vakuum».

Når trykket er mye lavere enn atmosfæretrykk, sier vi at det er vakuum. Dersom vi hadde hatt en beholder med absolutt ingen ting inni, ville den hatt null trykk (perfekt vakuum).

Med «stoff» (eller «materie») mener vi alle ting som har en masse og et volum. Rett og slett alle ting! En bil, et skolebygg eller lufta som omgir oss, alt er laget av «stoff».

Ut fra definisjonen av temperatur, vet vi at det har noe med bevegelsene til partiklene (molekylene eller atomene) i et stoff å gjøre. Vi kan kalle dette for termisk bevegelse (bevegelse som har med temperatur å gjøre). Men hva om partiklene stoppet helt opp, hvor kaldt må det være da? Akkurat som for «perfekt vakuum», finnes det ikke noen steder som er så kalde. Men det går an å regne ut hvilken temperatur som er et «absolutt nullpunkt», og denne temperaturen er -273,15°C.

Ved temperaturen -273,15°C vil alle termisk bevegelse i partikler stoppe helt. Vi kaller dette for det absolutte nullpunkt.

Du kjenner sikkert godt til temperaturskalaen «Celsius» fra før. Denne skalaen bruker frysepunktet for vann ved atmosfæretrykk som nullpunkt, og kokepunktet er satt til 100°C. Men det finnes en annen (og mye brukt) temperaturskala som bruker det absolutte nullpunkt som utgangspunkt. Vi kaller denne skalaen for «Kelvin». Temperaturen 0 K tilsvarer altså -273,15°C. Du kan regne om mellom «Kelvin» (Tk) og «Celsius» (Tc) på denne måten: