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tigou

木虫 (正式写手)

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[交流] 绝对温度的定义貌似有缺陷已有7人参与

开尔文的绝对温度是依据卡诺循环定义的，卡诺循环使用的中介物质是理想气体，可逆机效率与热源温度的关系是根据理想气体状态方程推导出来的。这意味着，如果理想气体方程不成立了，则可逆机效率与热源温度的关系也不成立。在量子统计理论中，理想气体方程在绝对零度附近已经失效，其使用的温度概念却没有重新定义，这有点说不通吧。

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0/0的意义是所有数的集合

1楼 2015-03-13 17:16:33

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touchhappy

金虫 (著名写手)

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楼上的诸位，你们难道都没发现，lz对问题表述的前提，本身就是错误的吗。。。。

按照lz的说法：“卡诺循环使用的中介物质是理想气体，可逆机效率与热源温度的关系是根据理想气体状态方程推导出来的。这意味着，如果理想气体方程不成立了，则可逆机效率与热源温度的关系也不成立。”。很显然lz并没有真正理解Carnot cycle。的确，在教科书中阐述卡诺定理时，通常会给工作物质是理想气体的例子，不过这仅仅是给出一个concrete的example而已，会很直观的给出热机效率的表达式，但这仅仅是一个例子而已，因为Carnot随后很快证明了，只要是工作于两个热源之间任何可逆热机，不论热机的工作物质是什么，其效率都是一样的，这就是著名的卡诺定理。所以可逆热机的效率跟你使用的什么工作物质完全没关系，所以建议lz回去好好看看卡诺定理吧。
再顺便说一句，温度的定义可以直接从热平衡中（第零定律）就可以得出，只要体系建立了热平衡，就可以定义温度，你可以认为温度是平衡的一种度量，正如压强是机械平衡的一种度量一样，你可以看到，在的E=TdS-PdV中，T和P具有相同的位阶，即二者地位是相等的，这也是第二定律提出的一个motivation，人们试图模仿牛顿力学建立起来功的表达式，将热表述成温度乘上某一个状态量的改变，后来证明，这个状态量就是熵。所以lz所谓在绝对零度附近，温度不是well-defined的，这种说法本身就没有道理。