Fagstoff

Trykk og temperatur

Publisert: 29.05.2013, Oppdatert: 05.03.2017
  • Innbygg
  • Enkel visning
  • Lytt til tekst
  • Skriv ut
Gasspartikler i en boks

Trykk og temperatur er svært viktige begreper å forstå innen kjemiteknikk. Kort forklart kan vi si at temperatur er et mål på den gjennomsnittlige termiske energien til partiklene (molekylene eller atomene) i et stoff, og trykk er kraft som virker på et areal.

Animasjon som viser partikkelbevegelser i en boksAnimasjon som viser partikkelbevegelser i en boks  Galakse M63   

I gasser er det partikler som kolliderer mot omgivelsene, for eksempel veggene i en beholder. Dette gir et trykk. Jo høyere temperatur gassen har, jo større fart har partiklene. Da skjer kollisjonene oftere, og trykket blir høyere. Dette er nyttig å vite når vi nå skal se på hvordan trykk og temperatur påvirker stoffer.

Både trykk og temperatur har et absolutt nullpunkt eller en nedre grense for hvor lave de kan bli. Noe øvre grense for trykk og temperatur finnes (antakelig) ikke.

Når trykket er lavere enn atmosfæretrykket, kaller vi det gjerne vakuum. Det absolutt laveste punktet kalles «perfekt vakuum» og beskriver en tilstand hvor det ikke er noe stoff til stede. Men noe stoff vil alltid finnes. Til og med ute i verdensrommet er det alltid noe stoff til stede, så selv ikke der er det «perfekt vakuum».

Når trykket er lavere enn atmosfæretrykket, sier vi at det er vakuum. Dersom vi hadde hatt en beholder med absolutt ingen ting inni, ville trykket vært lik null (perfekt vakuum).

Med stoff (eller materie) mener vi alle ting som har en masse og et volum. En bil, et skolebygg eller lufta som omgir oss,  er alle laget av stoff.

Portrett av Anders CelsiusAnders Celsius

Lord KelvinLord Kelvin  

Ut fra definisjonen av temperatur vet vi at det har noe med bevegelsene til partiklene (molekylene eller atomene) i et stoff å gjøre. Vi kan kalle dette termisk bevegelse (bevegelse som har med temperatur å gjøre).

Men hva om partiklene stoppet helt opp? Hvor kaldt må det være da? Det finnes ikke noen steder som er så kalde, men det går an å regne ut hvilken temperatur som er et «absolutt nullpunkt». Denne temperaturen er –273,15 °C.

Ved temperaturen –273,15 °C vil all termisk bevegelse i partikler stoppe helt. Dette kaller vi det absolutte nullpunkt.

Du kjenner sikkert godt til temperaturskalaen celsius fra før. Denne skalaen bruker frysepunktet for vann i atmosfæretrykk som nullpunkt, og kokepunktet er satt til 100 °C.

Det finnes også en annen (og mye brukt) temperaturskala som bruker det absolutte nullpunkt som utgangspunkt. Denne skalaen heter kelvin. Temperaturen 0 K tilsvarer altså –273,15 °C. Du kan regne om kelvin (TK) til celsius (TC) og omvendt på denne måten:

TK=TC+273,15TC=TK-273,15

Temperaturskalaer: Kelvin og Celsius