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「絕對零度」到「十億度」

-273.15℃ 絕對零度
絕對零度,即絕對溫標的開始,是溫度的極限,相當於-273.15℃,當達到這一溫度時所有的原子和分子熱量運動都停止。這是一個只能逼近而不能到達的最底溫度。人類在1926年得到了0.71K 的低溫記錄,1957年創造了0.00002K的超低溫記錄,1989我國科學家創造了2X10 power -9 K的超低溫,目前,人們甚至已得到了距離絕對零度只差六億分之一的低溫,但仍不可能得到絕對零度。

如果真的有絕對零度,那麼能不能檢測到呢?有沒有一種測量溫度的儀器可以測到絕對零度而不會干擾受測的系統(受測的系統如果受到干擾,原子就會運動,從而就不是絕對零度了)?確實,絕對零度無法測量,是靠計算得出來的,研究發現溫度降低時,分子活動就會變慢,那麼依靠計算得出,當降到絕對零度時,分子是靜止的,所以就得出了絕對零度的概念。

-270.15℃ 宇宙微波背景幅射
宇宙微波背景幅射是『宇宙大爆炸』 所遺留下的佈滿整個宇宙空間的熱幅射,反映的是宇宙年齡在只有38萬年的狀況,其值為接近絕對零度的3K(-270.15℃)。

-260℃ 最頑固的氦被液化
當溫度低至-268℃時,最頑固的氦也變成了液體。
在寒冷的宇宙間,星際塵埃的溫度可低達-260℃。

-250℃ 低溫火箭發動機
相比液體或固體推進系統,低溫火箭發動機動力和效率更為強大,但功藝也更為複雜。目前,世界上溫度最低的火箭發動機是由印度空間研究組織研製成的,該發動機的燃料溫度低至-250℃,其動力和效率都極為強大。

-240℃ 氫被液化
科學家1989年在實驗室第一次得到-240℃的低溫,這時,氫氣變成液體氫。
從冥王星上看太陽,太陽只是一個閃亮的光點,它從太陽上所接受到的光和熱,只有地球從太陽得到的幾萬分之一,因此,冥王星上是一個十分陰冷黑暗的世界。最高溫度是-210℃,最低的是-240℃,除冥王星以外,海王星上的最低溫度也可達到-240℃。

-230℃ 非金屬的磁性
非金屬材料一般是沒有磁性的,但在-230℃以下的低溫下也能表現出磁性,這種奇妙的磁體適用於製造新型計算機存儲設備,絕緣設備等,但這些材料在溫度超過-230℃時就失去磁性,因此,-230℃是非金屬材料表現出磁性的最高臨界溫度。

-220℃ 天王星
天王星自轉一次的『天王星日』約為17小時14分,因為有快速的自轉和木星一樣地程現東西向的明顯條紋。因為距離太陽太過遙遠,天王星的大氣層雲上端約在-220℃,表面顯淡籃色。
在-228℃度低溫時,氖氣被液化。

-210℃ 鯨魚座τ的塵埃盤
鯨魚座τ是除了太陽以外離地球最近的類太陽恆星,距離太陽緊約12光年,亮度約3.5等,用肉眼就可以看到。它週遭有塵埃與彗星組成的塵埃盤,這個塵埃盤的直徑比太陽肖大一些,溫度緊-210℃左右。

-200℃ 土衛六星
到目前為止,我們尚未發現有任何地外生物存活的跡象。但卡西尼號正在探索的土衛六可能是一個生命起源的實驗室。

由於表面溫度為-200℃,土衛六不是一個能產生生命的地方,但是它的濃密的大氣層中含有許多碳氫化合物。它們通過太陽的紫外光可產生化學反應。光化學反應產生有機份子,這些碳基化合物是產生生命的第一步。但是土衛六太冷了,以至無法邁出下一步。它就像是一個深度凍結了的地球。在50億年後,它將會得到產生生命的熱量,因為太陽將膨脹成一個熊熊發光的紅巨星。只是那時候由於太陽已進入生命的暮年,生命大約已經來不及產生了。

-190℃ 低溫下的奇怪現象
低溫世界就像魔術師,各種物質出現奇妙變化。酒精會變成石頭般硬;塑膠會像玻璃一樣脆;如果把雞蛋放進-190℃的盒子中,它會產生淺藍色的螢光,摔在地上會像皮球一樣彈起來;鮮艷的花朵放進去,會變成玻璃一樣光閃閃,輕輕一敲發出『叮噹』向,重敲竟然破碎了;從魚缸撈出一條金魚頭朝下於進-190℃的液體中,金魚再取出會變得硬梆梆,晶瑩透明,彷彿水晶玻璃製成的『工藝品』 ,再將這『玻璃金魚』 放回魚缸的水中,奇妙的是金魚竟然復活了,又擺動覑輕紗一般的尾巴游了起來。

月球背面的最低溫度可達-190℃。

-180℃ 土星雲層
土星上雲層的溫度是-180℃。
被們人稱為『夢的纖維』 的凱英拉縴維能在-180℃左右牂連續使用。這種纖維的性能賽過鋼鐵和合金,其強度是鋼的5倍,鋁的10倍,玻璃纖維的3倍,主要是用作飛機的結構材料,子午線輪胎,防彈服和繩索等。

-170℃ 生命存活的低溫極限
這樣的溫度己有最簡單的微生物能夠生存了。觀察表明,大腸桿菌,傷寒桿菌和化膿性葡萄球菌均能在-170℃生存。

-160℃ 水星背面
離太陽最近的水星,它和太陽的平均距離為5790萬公里,是離太陽最近的行星。它表面的溫差最大,因為沒有大氣的調節,向陽面的溫度最高時可達430℃,但背陽面的夜間溫度可可降至-160℃,晝夜溫度差達600℃,這可是一個處於火和冰之間的世界,溫度變化如此巨大,因此水星上是不可能有生命的。

-150℃ 木星
木星離太陽較遠,雲層頂端平均溫度只有-150℃;木星是一個氣態星球,大氣層主要氫、氦和極少量的甲烷組成。

-140℃ 液氮低溫加工橡膠品
橡膠製品是很難降解的高分子彈性材料,將它粉碎到具有廣泛用途的精細膠粉十分困難,但採用液氮低溫冷凍法,將橡膠在-140℃的溫度下冷凍成玻璃化狀態再加以粉碎,就能輕易獲得優良的精細膠粉。

-130℃ 地球最低氣溫
地球上最低溫出現在南極最高峰--文生峰,這裡一年平均氣溫-129℃,夏日平均氣溫-117.7℃。而地球上第一高峰珠穆朗瑪峰夏日平均氣溫也有-45℃,南極地區的冷烈由此可見一斑。

-120℃ 金星最低溫度
金星日夜溫差最大,金星白天溫度可達480℃;夜晚最低溫可達-120℃,因此,日夜溫差可達600℃左右。

-110℃ 酒精溫度計
酒精在-117℃才會凝結。因而酒精製成的溫度計在地球上溫度最低的南極也能用。當然溫度低於-117℃時,酒精溫度計也派不上用場,比如在文生峰上。

在-118℃時,氧氣會被液化,變成美麗的淡藍色液體。

-100℃ 最冷的壓縮機
一個國外的電腦玩家使用了超過4個壓縮機,自製了一套可以降溫到-100℃的壓縮機系統,來給CPU處理器降溫。

-90℃ 科學家記錄到的地球最低溫
位於南極高原上的俄羅斯東方科學研究基地有-91℃之最低溫記錄,這是迄今為止科學家在地球上測得的最低溫,但還不是地球上的最低溫。

-80℃ SARS病毒能經受的最低溫
SARS病毒的一個顯著特點是怕熱不怕冷,即使是在-80℃它還能至少生存四天,甚至多達21天,而在56℃下SARS病毒的生存時間不超過90分鐘。

-70℃ 北極最低氣溫
北極地區年平均氣溫左-15℃~-20℃之間,比南極地區年平均高25℃,在冬季時(1月)極夜期為180天,最低氣溫在-70℃。低溫可預防某些疾病,生活在北極的愛斯基摩人是先靠吃海豹肉和海豹油為主,當地人很少有心臟病、心血管、高血壓、關節炎等病。

-60℃ 火星的溫度
在遠離地球的火星上,平均溫度是-60℃度。

-50℃ 中國最冷氣溫
在中國有過低於-50℃的地區記錄不多,中國內蒙古自治區大興安領的矣渡河在1922年1月16日曾觀測到-50.1℃的溫度,是新中國成立前氣溫記錄中的最低。
新中國成立後,新疆北部的一個氣象站在1960年1月20日以-50.5℃的低溫首次打破記錄,接覑1月21日又以-50.7℃再創全國新記錄。中國最北的氣象站--黑龍江省莫河氣象站1969年12月27日測得了-50.9℃,而在1969年2月13日莫河終於誕生了中國現有氣象資料中的極端最低氣溫記錄:-52.3℃。

世界上最不怕冷的花,是出產於中國的雪蓮,即使-50℃,也鮮花盛開。

-40℃ 中國莫河最冷的一天
大家都知道中國最北的地方是莫河,莫河在中國有氣象記錄以來最冷的日子是1960年1月21日,日平均氣溫為-43.8℃。

-30℃國色天香的牡丹花
牡丹原產於中國,喜溫涼高燥,忌炎熱低濕環境。較耐寒可耐-30℃的低溫。

-20℃ 低溫燃料電池組
世界上啟動溫度最低的燃料電池組最近日本開發成功,它可以在-20℃低溫下啟動,與常溫燃料電池組相比,它的體積大幅度減少,功率更大。配備該電池組的汽車得到日本國土交通大臣批准後,已經開始公路行駛試驗。

冷凍庫中的溫度一般在-20℃度。

-10℃ 氙氣液化
在-16.7℃時,氙氣被液化。氙氣在大氣中含量極少,它的化學性質也很不活躍,屬惰性氣體,它具有極高的發光強度,一般用來填充光電管、閃光燈等。

0℃ 水的冰點
地球表面70%是被水覆蓋的,約14億立方米的水量,其中有96.5%是海水,剩下的雖是淡水,但其中一半以上是冰,所以說地球是水的星球,正是這樣才能孕育出生命,所以水是生命之源。
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,水就會失去流動性,不再是液體。所以有0℃是『水的冰點』之稱。

10℃ 涼爽怡人的赤道城
南美洲的厄瓜多爾國的首都基多城,赤道線恰好通過該城。不少人以為通過赤道線的城市一定很熱,但事實並非如此,這裡不論春、夏、秋、冬,一年中平均氣溫都在10℃左右,年平均溫差只有4℃。是一個四季如春,涼爽怡人的赤道城。
這是因為它位於海拔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,只有很少部份給大氣直接吸收,大部份則照射在地球表面。使地球表面增溫。因此越是靠近地面,由於吸收熱量越多,溫度升得越高,反之,越是在高處,吸收的熱量越少,溫度越低。所以高原地帶,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℃,高溫至死溫度為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,直到第二年春天被激醒後又出來。

40℃ 人體自身的溫度極限
人屬於恆溫動物,一般來說不會超出35℃~42℃範圍,41℃人體器官肝、腎、腦將會發生障礙,連續幾天的42℃高燒,足以至成年人死亡。

鳥類和哺乳類動物也屬於恆溫動物,一般的說鳥類的體溫較高,在37℃~44.6℃範圍內,而哺乳類動物的體溫較低,哺乳類動物一般約在25℃~37℃之間。但總體來說都在40℃上下。與人類的體溫差別不很大,這是因為他們跟我們人類都生活在同一個星球上,處於大體相同的環境中。
此外,經過科學家長期的研究和觀察對比,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℃;飲水時的水溫為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
左沙漠地區,中午最熱的時候,溫度能上升到50℃以,左北菲曾有高達58℃的記錄,這是因為沙漠雲量少,日照強,又缺乏植被覆蓋,空氣濕度小,因此白天的溫度上升極快。
但沙漠的夜間較涼,因為整夜無雲,地面的輻射強,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,人們食用食物時所獲得的多種多樣的味道感覺,實質上是由於味道和嗅覺協同作用的結果。

一些可以熱喝的飲料,如咖啡和熱牛奶,其溫度在70℃時才味美可口。熱菜的溫度在70℃左右時最好吃。有些油炸類食品,比如油炸大蝦,溫度應保持在70℃左右,雖然吃起來時還有點燙,但這時的味道最美。

80℃ 溫泉微生物
許多微生物一般都靠光合作用生存,這些依靠光合作用生存的微生物一般在72℃以下才能生存。然而在1967年,印度安那大學的布洛克博士發現,在他放在一個叫做『磨菇塘』 80℃泉水中的載玻片上,附覑一層微生物細胞。這是首次發現活在72℃以上的生物,這種嗜熱微生物屬於細菌類,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深處的一個海底火山口,這裡溫度常年保持在90℃,也是陽光不能到達的地方。但科學家驚奇地發現這裡到處是生命--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,沒有胃或者其它消化器官,當周圍水域的化學物質滲透進多毛蟲的體內後,細菌就把這些化學物質轉化為它們能利用的食物。

100℃ 水的沸點
上面我們瞭解水的冰點,那麼水的沸點是100℃在一個大氣壓下,當水開時,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後會發生口腔潰爛甚至牙齒發炎腫脹。

200℃ 地下熱巖發電
在英國一個溫度最高的熱巖地帶,深處的熱巖可以把水加熱到200℃,英國從1987年開始進行岩漿了電實驗,將200℃水的熱能再轉為電能。

300℃ 變質岩
變質岩的變質過程所要求的溫度和壓力分別為300℃和100 兆帕。地殼中的岩石,由於地殼活動或岩漿活動的影響,受到高溫高壓的作用和岩漿的化學作用,使原來岩石的內部礦物成份,結構和構造上發生變化,從而形成一種新的岩石,稱之為變質岩,這種變化稱為變質作用。

400℃城市的污泥處理
一個450℃的蒸餾器可以幫助處理城市污泥。在城市中,有工廠的地方污泥比較多,有些河流受污染後也沉積了大量的污泥。科學家為了解決這污染問題,通過研究發現了污泥中含有可燃物質。加拿大則為此專門建立了一個實驗工廠,進行污泥轉化為新型燃料的研究工作。他們通過機械方法先將污泥中的大部份水和無用泥沙去掉,再將污泥烘乾,然後將乾泥放進一個450℃的蒸餾器中,在與氧隔絕的條件下進行蒸餾,就可產生可燃物質。

500℃ 聚光式太陽灶
聚光式太陽灶可獲得500℃高溫,這種太陽灶是利用拋物面形的反射鏡聚光獲得較高溫度,直徑一般為1.2米。由於能量集中,因而熱效率較高。在我國農村的一些家庭中,這種太陽灶用來做飯、炒菜、煮飼料、燒水等。

600℃ 高效燃料電池
日本產業技術研究所與名古屋大學的聯合研究小組開發出工作溫度為600℃、平均每平方厘米發電量0.8瓦、比現有同類電池發電量高出一倍以上的固體電解質型燃料電池。

700℃ 腿頭、蚊香的溫度
腿頭的表面溫度雖然只有250℃~300℃,腿頭中心溫度一般在700℃~800℃左右,蚊香的燃燒溫度也達700℃。

800℃ 火山熔岩
火山爆發時,總會噴出大9量紅色的火山熔岩。剛噴出時一般是液態,通常溫度在800℃~1200℃左右,火山熔岩在流淌的過程中,不斷向大氣和大地表面散熱,產生大量的腿霧。所以火山熔岩在冷卻時凝固都是由外向裡進行的。

900℃礦石的熔化
礦石是較輕的、更活潑的金屬物質,只能在950℃以上的溫度中通過電解熔化。

1000℃ 鑽石形成
地球上的鑽石是在100至300公里深,溫度接近1000℃的地底形成,其後因火山爆發而帶至地面。
常言道:『鑽石是女人最佳的良伴』。有趣的是,鑽石原來只是純碳,而碳是緊次於氫、氦、氧的宇宙間第四種最常見的化學原素。因此,鑽石罕有並不源自其化學元素成份8,而是在於它形成的方法和地點。
一般火焰的溫度約為1000℃左右。

2000℃ 『剛玉』
1924年,德國人魯夫用純氧化鋁粉末成型,在2000℃左右的高溫爐中燒結,得到了世界上第一塊純氧化鋁製品,但一直到1933年才由西門子公司正式命名,中國人取其堅硬不凡將定譯名為『剛玉』 。
地球電離層的頂部是大氣層中溫度最高的區域,可達2200℃左右。
白熾燈泡燈絲發光時的溫度可達到2000℃左右。

3000℃ 玻璃碳
玻璃碳是一種類似玻璃的碳,它同有玻璃及碳材料的雙重性能。這種物質如果在真空或非氧化性氣氛下的工作溫度可達3000℃,而且耐熱震性能好,可以作為熔煉高純物質坩堝爐,半導體外延爐感應加熱板等,在科學上應用很廣泛。

4000℃ 太陽黑子
太陽黑子其實並不黑,它們中心的溫度在4000℃以上,亮度仍可與上下弦時半個月亮的光相比。只不過在更明亮的太陽光球反襯下就顯得很黑。
使用氫氧吹管進行焊接時火焰的溫度可達4000℃。

5000℃ 日珥
日珥的溫度在5000℃~8000℃之間,一般可以擴散到幾十公里、形狀千奇百怪。日珥是一種太陽邊緣的活動現象,它們比太陽圓面闇弱得多,在一般情況下被日珥淹沒,不能直接看到,只有在日全蝕時通過望遠鏡才能看到、密度相差800倍,何以能長期共存,科學家們正在研究。
地球的中心部份的地核溫度為5000℃。

6000℃ 太陽表面
太陽的表面溫度達到6000℃。太陽大氣中有90多種化學原素,其氫的含量最多,大約占太陽質量的71%,氦占27%,其它元素約占2%,包括鈉、鈣、鐵、氧等。正因為這些化學原素每天都在製造核爆炸,放出大量的光和熱,給我們生活帶來生機。但太陽的能量是有限的,終有一天能量用完後。太陽也就會消失。

7000℃ 較大恆星的表面
質量是太陽1.5倍的恆星的表面溫度是7000℃。

8000℃ 牛郎星
中國古代傳說中的牛郎星,在夜空中像一塊寶石閃閃發亮。它的表面溫度比太陽表面還要高2000℃,也就是8000℃。

9000℃更大恆星的表面
質量是太陽2倍的恆星的表面溫度是9000℃。

10000℃ (一萬度) 織女星
在夜裡我們能觀看到和牛郎星相伴的織女星,其溫度有10000℃。

100000℃ (十萬度) 星雲
在星際當中物質分佈是不均勻的,有的地方氣體和塵埃比較密集,形成各種各樣的天體。這些雲霧狀的天體就叫做星雲。環狀星雲是一顆很有名的行星狀星雲,它的中心星是一個接近演化終點的白矮星,溫度有10萬℃,密度也非常高。

1000000℃ (一百萬度) 日冕
太陽日冕的溫度高達一百萬℃。
俄羅斯科學院聖彼堡技術物理大學成功地研製出一種溫度計,可以快速測量熱核反應堆中等離子體溫度。科研人員在該溫度計中使用了特殊結構的激光光源,從而在訸間就能測量出高達一百萬℃的等離子體的溫度。

10000000℃ (一千萬度) 中子星表面
質量和太陽相當的中子星,表面溫度約為一千萬度℃。
核聚變的發生必須具備一千萬℃以上甚至幾億攝氏度的高溫。

100000000℃ (一億度) 人類創造的最高溫度
人類所能產生的最高溫度是5.1億攝氏度,約比太陽的中心熱30倍,該溫度是美國的普林斯頓等離子物理實驗室中的托卡馬克核聚變反應堆利用氘和氚的等離子混合體於1994年5月27日創造出來的。
超新星爆發時的溫度可以高達一億攝氏度。

1000000000℃ (十億度) 及以上 宇宙大爆炸
宇宙大爆炸那一刻,溫度達無窮大;宇宙大爆炸後的 10 power –44 秒,溫度約為 1億億億億 度;宇宙大爆炸後的 10 power –36 秒,宇宙溫度繼續下降,當時的 10000億億億 度;宇宙大爆炸後的 10 power –32 秒,溫度約為 1億億億 度;宇宙大爆炸後的 10 power –12 秒,溫度達到 1億億 度;宇宙大爆炸後的 10 power –6 秒,溫度達到 10000億 度;宇宙大爆炸後的 10 power –4 秒,溫度達到 1000億 度,這也是超新星爆發時期星核的溫度;宇宙大爆炸後的 1秒,溫度降低為 100億 度;在大爆炸後的約 3 秒,溫度降低到 10億 度,這也是最熱的恆星內部 。
 

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