Lad mig først beklage gårsdagens manglende indlæg — Tømmermænd og uhyre søndagsagtig søndag er måske ikke en undskyldning, men dog en forklaring. Jeg er på ingen måde triskaidekafobiker.

Når det så er sagt:

Vi mangler jo stadig nogle grundenheder — og heraf er temperatur lidt sjov, for den står helt alene, og er defineret ganske uden relationer til andre enheder.

I SI-enheder måles temperatur i Kelvin, opkaldt efter Lord Kelvin, der var den første der beskrev konceptet “en aboslut temperatur”.

At Kelvin er en absolut enhed er også grunden til at man ikke taler om eller skriver “grader kelvin”, men blot kelvin. 0 Kelvin er så koldt som man kan få det — der findes ikke negative temperaturer.

Dette skyldes at Kelvin er defineret ud fra termodynamikken og den statistiske mekanik — og er et udtryk for hvor meget energi der er i molekylerne af den substans man nu en gang måler på. Når man ikke kan suge mere energi ud af et system, så er det ved en temperatur på nul kelvin.

Størrelsen af en kelvin er den samme som størrelsen af en grad celcius, hvilket gør det nemt at regne om, hvis man bor i et civiliseret land, der ikke hænger fast i arbitrære enheder fra imperietiden.

Det absolutte nulpunkt, 0K svarer til -273,15 grader celcius.

Men — hvad var det nu med termodynamisk temperatur? Det lyder da lidt sært? Måske, men lad mig forsøge at forklare:

Molekyler kan have flere forskellige slags energi knyttet til sig: De kan vibrere, rotere og translatere — og det sidste betyder ikke at de går i gang med at oversætte Illiaden fra oldgræsk, men blot at de bevæger sig gennem rummet. Sidstnævnte er jo i øvrigt svært, hvis ikke man er en gas.

Der er også noget med noget “nulplunktsenergi”, som er tilbage, selv ved det absolutte nulpunkt, men det er så fysisk og langhåret at jeg vil nøjes med at nævne det for fuldstændighedens skyld.

Vi kan nu se grunden til at nogle stoffer går i stykker når de varmes op — sukker karamelliserer eksempelvis — det er fordi atomerne og molekylerne i sukret vibrerer og roterer så vildt at de enkelte atomer kan rive sig løs, eller molekylet simpelthen kan blive “rystet i stykker”.

I andre stoffer sker der bare det at atomerne eller molekylerne på et tidspunkt får energi nok til at bevæge sig frit rundt mellem hinanden — stoffet smelter, hvorefter yderligere opvarmning vil medføre at atomerne/molekylerne på et tidspunkt vil rive sig løs af væsken: Stoffet koger / fordamper.

Men — stoffer fordamper jo også selvom de ikke koger? Vandpytter forsvinder faktisk af sig selv, selv på asfalt — hvordan kan det nu være?

Jo, det er fordi det ikke er sådan at alle atomerne/molekylerne bevæger sig lige hurtigt ved en given temperatur — man har en fordeling af hastigheder, således at der er en middelhastighed for en given temperatur, og jo længere man kommer væk fra denne, jo færre atomer/molekyler bevæger sig med en given hastighed.

Det er derfor varmt vand fordamper hurtigere end koldt vand — der er en større andel af vandmolekylerne der når over “undslippelseshastigheden” og kan flygte fra suppegryden.

Og det tror jeg, jeg vil lade det blive ved, inden fristelsen til at tegne hastighedsfordelingskurver bliver for stor.

Jeg synes bare det er lidt sjovt at det vi opfatter som varme/temperatur, faktisk er et udtryk for hvor hurtigt molekyler banker ind i os, og hvor meget de ryster mens de gør det.

Temperatur er måske ikke en fysisk størrelse, som man kan føle på, på nogen klassisk måde, men det er en egenskab ved alt vi kommer i kontakt med.

Billedet bliver så lidt uklart når man tager varmekapacitet og varmeledningsevne med ind i betragtningerne, så det lader vi være med — i hvert fald lige nu.

\Worm — Termodynamiknisse