概述

【溫度】（temperature）表示物質冷熱程度的物理量。物體溫度的升高或降低表示物體內部分子熱運動平均能量的增加或減少。溫標是溫度的標尺，是為量度物體溫度的高低而對溫度零點和分度方法所作的一種規定，是溫度的單位制。不同的零點和分度方法，則溫度的單位制不同。熱力學溫度的法定計量單位為開〔爾文〕，而攝氏溫度的法定計量單位為攝氏度，分別用符號K和℃表示。氣象觀測中常用攝氏溫度。氣溫是空氣溫度的簡稱，地面溫度是指離地面1．5m高度上百葉箱中干球溫度表所測的空氣溫度。 溫度

經典熱力學中的溫度沒有最高溫度的概念，只有理論最低溫度“絕對零度”。熱力學第三定律指出，“絕對零度”是無法通過有限次步驟達到的。在統計熱力學中，溫度被賦予了新的物理概念——描述體系內能隨體系混亂度（即熵）變化率的強度性質熱力學量。由此開創了“熱力學負溫度區”的全新理論領域。通常我們生存的環境和研究的體系都是擁有無限量子態的體系，在這類體系中，內能總是隨混亂度的高溫作業增加而增加，因而是不存在負熱力學溫度的。而少數擁有有限量子態的體系，如激光發生晶體，當持續提高體系內能，直到體系混亂度已經不隨內能變化而變化的時候，就達到了無窮大溫度，此時再進一步提高體系內能，即達到所謂“粒子布居反轉”的狀態下，內能是隨混亂度的減少而增加的，因而此時的熱力學溫度為負值！但是這里的負溫度和正溫度之間不存在經典的代數關系，負溫度反而是比正溫度更高的一個溫度！經過量子統計力學擴充的溫標概念為：無限量子態體系：正絕對零度＜正溫度＜正無窮大溫度，有限量子態體系：正絕對零度＜正溫度＜正無窮大溫度＝負無窮大溫度＜負溫度＜負絕對零度。正、負絕對零度分別是有限量子態體系熱力學溫度的下限和上限，均不可通過有限次步驟達到。溫度是物體內分子間平均動能的一種表現形式。分子運動愈快，物體愈熱，即溫度愈高；分子運動愈慢，物體愈冷，即溫度愈低。這種現象被描述為一個物體的熱勢，或能量效應。當以數值表示溫度時，即稱之為溫度度數。值得注意的是，少數幾個分子甚至是一個分子構成的系統，由于缺乏統計的數量要求，是沒有溫度的意義的。大氣層中氣體的溫度是氣溫，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。

熱力學第零定律與溫度

高溫如果兩個熱力學系統中的每一個都與第三個熱力學系統處于熱平衡(溫度相同)，則它們彼此也必定處于熱平衡。這一結論稱做“熱力學第零定律”。熱力學第零定律的重要性在于它給出了溫度的定義和溫度的測量方法。定律中所說的熱力學系統是指由大量分子、原子組成的物體或物體系。它為建立溫度概念提供了實驗基礎。這個定律反映出：處在同一熱平衡狀態的所有的熱力學系統都具有一個共同的宏觀特征，這一特征是由這些互為熱平衡系統的狀態所決定的一個數值相等的狀態函數，這個狀態函數被定義為溫度。而溫度相等是熱平衡之必要的條件。

攝氏溫標與華氏溫標

華氏度(Fahrenheit)和攝氏度(Centigrade)都是用來計量溫度的單位。包括我國在內的世界上很多國家都使用攝氏度，美國和其他一些英語國家使用華氏度而較少使用攝氏度。高溫華氏度是以其發明者GabrielD.Fahrenheir(1681-1736)命名的，其結冰點是31°F,沸點為212°F。1714年德國人法勒海特(Fahrenheit)以水銀為測溫介質，制成玻璃水銀溫度計，選取氯化銨和冰水的混合物的溫度為溫度計的零度，人體溫度為溫度計的100度，把水銀溫度計從0度到l00度按水銀的體積膨脹距離分成100份，每一份為1華氏度，記作“1℉”。按照華氏溫標，則水的冰攝氏溫標攝氏度的發明者是AndersCelsius(1701-1744)，其結冰點是0°C，沸點為100°C。1740年瑞典人攝氏(Celsius)提出在標準大氣壓下，把冰水混合物的溫度規定為0度，水的沸騰溫度規定為100度。根據水這兩個固定溫度點來對玻璃水銀溫度計進行分度。兩點間作100等分，每一份稱為1攝氏度。記作1℃。攝氏溫度和華氏溫度的關系：T℉=1.8t℃+32(t為攝氏溫度數，T為華氏溫度數)

從絕對零度到無限高的溫度

在整個宇宙當中，溫度無處不存在。無論在地球上還是在月球上，也無論是在熾熱的太陽上還是在陰冷的冥王星上，這一切無不由于空間位置的不同而存在著溫度的差別。例如，太陽表面溫度約為6000℃，而處于太陽系里離太陽較遠的冥王星的表面溫度卻只有-240℃。又如，傳說中的牛郎星與織女星，在夜里的星空中，它們只是閃爍的小亮點，而怎能讓人一下子想到牛郎星的表面最高溫度竟達8000℃，織女星的表面最高溫度竟達10000℃，真可謂是“熱戀之星”。正因為宇宙中各行星的冷熱不同，才決定著生命的存在與否。想想看，如果人類要到太陽去，還沒到達早已化為灰焚了；再想想，如果人類要到陰冷的冥王星去，恐怕人的第一次呼吸還沒完成就早已在寒冷的溫度當中凍成了冰尸。當然，在這樣莫大的宇宙中，只要位置適當，生命是完全可以存在的。現在的地球就是典型一例。地球上生命的誕生有人說是偶然的，其實它也是必然的。第一個有生命細胞的誕生，那是蘊含著“造物主”多少心思啊，其中溫度是必不可少的因素之一。因為只有在適宜的溫度下，化學反應才能正常進行物質分解或重組，才有了今天這個美麗的世界山川、河流、綠樹、紅花……才有了生命的誕生。溫度是分子平均功能的標志，它決定一個系統是否與其它系統處于熱平衡的物理量，它的基本特征在于一切互為熱平衡的系統都具有相同的溫度。如當溫度較低時，分子、原子振動的速度很小，無法掙脫分子、原子也變小，分子之間距離就較大，此時物質為液態。但隨著溫度的不斷升高，分子運動十分激烈，分子間的距離也變大，此時物質為氣體。整個世界這么精彩就是因為這些不同的分子，原子在不同的溫度下變化而來的。

生活中常見的溫度

-10℃人可以居住生活了

-10℃已是地球上高緯度地區寒冬季節常見的溫度了。雖然會感到冰寒透骨，但人已經能夠在這樣的溫度下正常生活了。

0℃水的冰點

地球表面的70%是被水覆蓋著的，約有14億千立方米的水量，其中有96.5%是海水，剩下的雖是淡水，但其中一半以上是冰。所以說地球是一個水的星球，正是這樣的星球才能孕育出生命，所以“水”是生命之源。有了生命就有生機活力，世界才會更精彩。

既然水能結成冰，水也能變成氣體擴散在空氣中。當水在0℃時結成冰，就會失去流動性，不再是液體。所以有0℃是“水的冰點”之稱。

10℃涼爽宜人的赤道城

在南美洲的厄瓜多爾國的首都基多城里，赤道線恰好通過該城。不少人認為通過赤道的城市一定很熱。但事實并非如此，這里不論春、夏、秋、冬，一年中月平均氣溫都在10℃左右，年平均溫差只有4℃。是一個四季如春、涼爽宜人的赤道城。

這是因為它位于海拔2800米的高原上。我們知道太陽光是一種短波輻射，當它通過大氣時，只有很少部分被大氣直接吸收，大部分則照射在地球表面，使地球表面增溫。因此愈是靠近地面，由于吸收的熱量愈多，溫度升得愈高，反之，愈是向高處，吸收的熱量愈少溫度愈低。所以在高原地帶，氣候總是比較涼。

20℃雙孢蘑菇菌絲生長溫度

雙孢蘑菇菌絲可在5℃～33℃生長，適宜生長溫度20℃～25℃，最適宜生長溫度22℃～24℃，高溫致死溫度為34℃～35℃。

30℃我是蚊子！

蚊子最喜歡的溫度是30℃左右，太高了也受不了。秋天氣候變冷溫度降到10℃以下時，它們就會停止繁殖，不食不動進入冬眠，直到第二年春天激醒后又出來。

40℃人體自身的溫度極限

人屬于恒溫動物，一般說來不會超出35℃～42℃的范圍，41℃時人體器官肝、腎、腦將發生功能障礙，連續幾天42℃的高燒，足以致使成年人死命。鳥類和哺乳動物也都屬于恒溫動物，一般說鳥類的體溫較高，在37℃～44.6℃范圍內，而哺乳動物的體溫較低，哺乳動物一般約在25℃～37℃之間。但總的說來都在40℃上下，與人類的體溫差別不很大，這是因為它們跟我們人類都生活在同一個星球上，處在大體相同的環境中的緣故。

此外，經過科學家長期研究和觀察對比，認為生活中的理想溫度應該是：居室溫度保持在20℃～25℃；穿衣保持最佳舒適感時，則皮膚的平均溫度為33℃；飯菜的溫度為46℃～58℃；飲水時的溫度為44℃～59℃；泡茶的溫度為70℃～80℃；洗澡水的溫度為34℃～39℃；洗腳水的溫度為50℃～60℃；冷水浴的溫度為19℃～21℃。

50℃～60℃沙漠之溫

由于沙漠地區的云量少，日照強，又缺乏植被覆蓋，空氣濕度小，因此白天氣溫上升極快，大部分時間都在30℃以上，中午最熱的時候，溫度能上升到50℃以上。在北非曾有高達58℃的記錄。

但沙漠的夜間較涼，因為整夜無云，地面輻射強，散熱快，夜間最低溫度一般在7℃～12℃之間，也有出現薄霜的日子。

70℃味道感覺

生理和心理學家的研究表明，人們食用食品時所獲得的多種多樣的味道感覺，實質上是由于味道和嗅覺協同作用的結果。

一些可以熱喝的飲料，如咖啡，其溫度在70℃時才味美可口，熱牛奶和熱菜的溫度在70℃左右最為好喝。有些油炸類食品，比如油炸蝦，溫度應保持在70℃左右，雖然吃起來還有些燙，但這時的味道最美。

80℃溫泉微生物

許多微生物一般都依靠光合作用而生存，這些依靠光合作用的微生物一般在72℃以下才能生存。然而在1967年，印第安納大學的布洛克博士發現，在他放在一個叫做“蘑菇塘”80℃泉水中的載玻片上，附著一層微生物細胞。這是首次發現生活在72℃以上的生物。這種嗜熱微生物屬于細菌類，布洛克博士將它命名為“水生嗜熱菌黃石一類”。

90℃海底火山口微生物

1979年，科學家造訪了太平洋的深處的一個海底火山口，這里溫度常年在保持90℃，也是陽光不能到達的地方。但科學家驚奇地發現這里到處是生命——多毛蟲、蝦、蟹和其它生物。那些從來沒有見過日光的微生物處在食物鏈的最底端，多毛蟲沒有口，沒有胃或者其它的消化器官，周圍水域的化學物質滲透進體內后，細菌就把它們轉為多毛蟲能夠利用的食物。

100℃水的沸點

那么水的沸點是100℃在一個大氣壓下，當我們的水開時，它的溫度是100℃而且只能保持100℃。但是人們在海拔8000多米的珠穆朗瑪峰上煮雞蛋時開水最高只有80℃，那是因為在8000多米高的地方氣壓低了，所以水的沸點只有也降低了。

火鍋濃湯的溫度可高達120℃，最容易燙傷口腔粘膜。所以常常有人吃了火鍋后會發生口腔潰爛甚至牙齒發炎腫脹。火鍋里的海鮮類食品更應引起重視。