Vad är temperatur?

Systemet är nyckelordet. Referenssystem. Du får inte feber när du sätter dig i bilen och kör iväg. På samma sätt är inte isbiten du nämner i vila, ens innan du springer iväg med den. Jorden roterar runt sin axel, runt solen som i sin tur …

Det intressanta är väl den genomsnittliga kinetiska energin hos isbiten, givet dess referenssystem. Alltså den interna oordnade rörelsen i systemet. 

Givet solsystemet som referenssystem ökar säkert temperaturen en lite gnutta om du springer iväg med isbiten. Dock erkänner jag att jag måhända är ute på hal is nu. 

Den rörelseenergin är försumbar jämfört med partiklarnas ursprungliga rörelseenergi. I luften rör sig t.ex. molekylerna runt 500 m/s.

SE BIPM SI-units igen! Definition genom Plancks konstant, Bolzmanns konstant och Cs-övergången.

Den "kinetiska" energin är från svängningar hos partiklar. I en mikrovågsugn sätter man fart på vattenmolekylers svängning (de "ser ut" som "gungor" där syret och de två väteatomerna bildar (tror jag) 102 graders vinkel.

Jag stötte på en mycket trevlig definition av temperatur som är ganska tillfredsställande. Låt säga att vi har två system, 1 och 2, som är i termisk kontakt med varandra. Empiriskt vet vi att värme flödar från hög energi till låg energi. Tillsammans med termodynamikens andra huvudsats vet vi att följande gäller vid termodynamisk jämvikt:

$\displaystyle \left(\frac{\partial S_1}{\partial U_1}\right)_{N,V}=\left(\frac{\partial S_2}{\partial U_2}\right)_{N,V}$

Vi vet alltså att temperatur är en funktion av $\left(\frac{\partial S_1}{\partial U_1}\right)_{N,V}$ på något sätt. En bekväm definition blir då:

$\displaystyle \frac{1}{T}:=\left(\frac{\partial S}{\partial U}\right)_{N,V}$