Det der kaldes absolut nultemperatur. Absolut nul temperatur

ABSOLUT NUL

ABSOLUT NUL, den temperatur, ved hvilken alle komponenter i systemet har den mindste mængde energi, der tillades af kvantemekanikkens love; nul på Kelvin-temperaturskalaen eller -273,15 ° C (-459,67 ° Fahrenheit). Ved denne temperatur er systemets entropi - mængden af ​​tilgængelig energi til at udføre nyttigt arbejde - også nul, selvom systemets samlede energimængde kan være forskellig fra nul.

Videnskabelig og teknisk encyklopædisk ordbog.

Se, hvad "ABSOLUTE NUL" er i andre ordbøger:

Temperaturer er den minimale temperaturgrænse, som en fysisk krop kan have. Absolut nul er udgangspunktet for en absolut temperaturskala, såsom Kelvin-skalaen. På Celsius-skalaen svarer det absolutte nul til en temperatur på -273 ... Wikipedia

ABSOLUT NUL TEMPERATUR- oprindelsen af ​​den termodynamiske temperaturskala; beliggende ved 273,16 K (Kelvin) under (se) vand, dvs. lig med 273,16 °C (Celsius). Absolut nul er den laveste temperatur i naturen og næsten uopnåelig ... Great Polytechnic Encyclopedia

Dette er minimumstemperaturgrænsen, som en fysisk krop kan have. Absolut nul er udgangspunktet for en absolut temperaturskala, såsom Kelvin-skalaen. På Celsius-skalaen svarer det absolutte nulpunkt til en temperatur på -273,15 ° C. ... ... Wikipedia

Absolut nultemperatur er den minimumstemperaturgrænse, som en fysisk krop kan have. Absolut nul er udgangspunktet for en absolut temperaturskala, såsom Kelvin-skalaen. På Celsius-skalaen svarer det absolutte nul til ... ... Wikipedia

Razg. Forsømme En ubetydelig, ubetydelig person. FSRYA, 288; BTS, 24; ZS 1996, 33 ...

nul- absolut nul... Ordbog over russiske idiomer

Nul og nul n., m., brug. komp. ofte Morfologi: (nej) hvad? nul og nul, hvorfor? nul og nul, (se) hvad? nul og nul, hvad? nul og nul, om hvad? omkring nul, nul; pl. hvad? nuller og nuller, (nej) hvad? nuller og nuller, hvorfor? nuller og nuller, (jeg kan se) ... ... Dmitrievs ordbog

Absolut nul (nul). Razg. Forsømme En ubetydelig, ubetydelig person. FSRYA, 288; BTS, 24; ZS 1996, 33 Til nul. 1. Jarg. de siger Shuttle. jern. Om svær beruselse. Yuganov, 471; Vakhitov 2003, 22. 2. Jarg. musik Helt nøjagtigt i fuld overensstemmelse med ... ... Stor ordbog over russiske ordsprog

absolut- absolut absurditet absolut autoritet absolut upåklagelighed absolut uorden absolut fiktion absolut immunitet absolut leder absolut minimum absolut monark absolut moral absolut nul ... ... Ordbog over russiske idiomer

Bøger

• Absolut nul, absolut Pavel. Levetiden for alle skabelserne af den gale videnskabsmand af nes-racen er meget kort. Men det næste eksperiment har en chance for at eksistere. Hvad venter ham?...

Absolut temperatur nul svarer til 273,15 grader Celsius under nul, 459,67 under nul Fahrenheit. For Kelvin-temperaturskalaen er denne temperatur i sig selv nulmærket.

Essensen af ​​absolut nul temperatur

Begrebet absolut nul kommer fra selve essensen af ​​temperatur. Enhver krop, der giver op til det ydre miljø i løbet af . I dette tilfælde falder kropstemperaturen, dvs. der er mindre energi tilbage. Teoretisk set kan denne proces fortsætte, indtil mængden af ​​energi når et sådant minimum, hvor kroppen ikke længere kan give den væk.
En fjern varsel om en sådan idé kan allerede findes i M.V. Lomonosov. Den store russiske videnskabsmand forklarede varme med "roterende" bevægelse. Derfor er den begrænsende grad af afkøling et fuldstændigt stop for en sådan bevægelse.

Ifølge moderne begreber er den absolutte nultemperatur, hvor molekyler har det lavest mulige energiniveau. Med mindre energi, dvs. ved en lavere temperatur kan ingen fysisk krop eksistere.

Teori og praksis

Absolut nultemperatur er et teoretisk koncept, det er umuligt at opnå det i praksis, i princippet, selv under betingelserne for videnskabelige laboratorier med det mest sofistikerede udstyr. Men det lykkes forskerne at afkøle stoffet til meget lave temperaturer, som er tæt på det absolutte nulpunkt.

Ved sådanne temperaturer får stoffer fantastiske egenskaber, som de ikke kan have under almindelige omstændigheder. Kviksølv, kaldet "levende sølv" på grund af dets næsten flydende tilstand, bliver fast ved denne temperatur, til det punkt, hvor det kan hamre søm. Nogle metaller bliver skøre, som glas. Gummiet bliver lige så hårdt. Hvis en gummigenstand bliver ramt med en hammer ved en temperatur tæt på det absolutte nulpunkt, vil den knække som glas.

En sådan ændring i egenskaber er også forbundet med varmens natur. Jo højere temperatur den fysiske krop har, jo mere intens og kaotisk bevæger molekylerne sig. Når temperaturen falder, bliver bevægelsen mindre intens, og strukturen bliver mere ordnet. Så gassen bliver til en væske, og væsken bliver til et fast stof. Det begrænsende ordensniveau er krystalstrukturen. Ved ultralave temperaturer erhverves det selv af stoffer, der i normal tilstand forbliver amorfe, for eksempel gummi.

Interessante fænomener opstår med metaller. Atomerne i krystalgitteret vibrerer med en mindre amplitude, spredningen af ​​elektroner falder, derfor falder den elektriske modstand. Metallet opnår superledning, hvis praktiske anvendelse virker meget fristende, selvom det er vanskeligt at opnå.

Kilder:

• Livanova A. Lave temperaturer, absolut nulpunkt og kvantemekanik

Legeme- dette er et af de grundlæggende begreber i fysik, hvilket betyder formen for eksistens af stof eller substans. Dette er en materiel genstand, som er karakteriseret ved volumen og masse, nogle gange også af andre parametre. Den fysiske krop er klart adskilt fra andre legemer af en grænse. Der er flere specielle typer af fysiske kroppe; deres opregning skal ikke forstås som en klassifikation.

I mekanikken forstås en fysisk krop oftest som et materielt punkt. Dette er en slags abstraktion, hvis hovedegenskab er det faktum, at kroppens reelle dimensioner til at løse et specifikt problem kan negligeres. Med andre ord er et materialepunkt et meget specifikt legeme, der har dimensioner, form og andre lignende egenskaber, men de er ikke vigtige for at løse det eksisterende problem. For eksempel, hvis du skal tælle et objekt på en bestemt sektion af stien, kan du helt ignorere dets længde, når du løser problemet. En anden type fysiske kroppe, der betragtes af mekanikere, er en absolut stiv krop. Mekanikken i et sådant legeme er nøjagtig den samme som mekanikken i et materialepunkt, men derudover har det andre egenskaber. Et absolut stift legeme består af punkter, men hverken afstanden mellem dem eller massefordelingen ændres under de belastninger, som kroppen udsættes for. Det betyder, at den ikke kan deformeres. For at bestemme positionen af ​​en absolut stiv krop er det nok at indstille koordinatsystemet, der er knyttet til det, normalt kartesisk. I de fleste tilfælde er massecentrum også centrum for koordinatsystemet. En absolut stiv krop eksisterer ikke, men til at løse mange problemer er en sådan abstraktion meget praktisk, selvom den ikke betragtes i relativistisk mekanik, da denne model med bevægelser, hvis hastighed er sammenlignelig med lysets hastighed, demonstrerer interne modsætninger. Det modsatte af en perfekt stiv krop er en deformerbar krop.

Den begrænsende temperatur, ved hvilken volumenet af en ideel gas bliver nul, tages som den absolutte nultemperatur. Imidlertid kan mængden af ​​reelle gasser ved absolut nultemperatur ikke forsvinde. Giver denne temperaturgrænse så mening?

Den begrænsende temperatur, hvis eksistens følger af Gay-Lussac-loven, giver mening, da det er praktisk muligt at tilnærme egenskaberne af en rigtig gas til egenskaberne af en ideel. For at gøre dette er det nødvendigt at tage en stadig mere fortærnet gas, så dens tæthed har en tendens til nul. Med faldende temperatur vil volumenet af en sådan gas faktisk tendere til grænsen, tæt på nul.

Lad os finde værdien af ​​det absolutte nul på Celsius-skalaen. Sæt lighedstegn mellem volumen Vi formel (3.6.4) til nul og under hensyntagen til det

Derfor er den absolutte nultemperatur

* En mere nøjagtig værdi for det absolutte nulpunkt: -273,15 °C.

Dette er den begrænsende, laveste temperatur i naturen, den "største eller sidste grad af kulde", hvis eksistens Lomonosov forudsagde.

Kelvin skala

Kelvin William (Thomson W.) (1824-1907) - en fremragende engelsk fysiker, en af ​​grundlæggerne af termodynamikken og den molekylær-kinetiske teori om gasser.

Kelvin introducerede den absolutte temperaturskala og gav en af ​​formuleringerne af termodynamikkens anden lov i form af umuligheden af ​​fuldstændig omdannelse af varme til arbejde. Han beregnede størrelsen af ​​molekyler baseret på måling af overfladeenergien af ​​en væske. I forbindelse med lægningen af ​​det transatlantiske telegrafkabel udviklede Kelvin teorien om elektromagnetiske svingninger og udledte en formel for perioden med frie svingninger i kredsløbet. For videnskabelige fortjenester modtog W. Thomson titlen Lord Kelvin.

Den engelske videnskabsmand W. Kelvin introducerede den absolutte temperaturskala. Nultemperatur på Kelvin-skalaen svarer til det absolutte nulpunkt, og temperaturenheden på denne skala er lig med grader Celsius, så den absolutte temperatur T er relateret til temperatur på Celsius-skalaen ved formlen

(3.7.6)

Figur 3.11 viser den absolutte skala og Celsius-skalaen til sammenligning.

SI-enheden for absolut temperatur kaldes kelvin (forkortet K). Derfor er én grad Celsius lig med én grad Kelvin: 1 °C = 1 K.

Den absolutte temperatur, per definition givet ved formel (3.7.6), er således en afledt størrelse, der afhænger af Celsius-temperaturen og af den eksperimentelt bestemte værdi af a. Det er dog af grundlæggende betydning.

Fra den molekylære kinetiske teoris synspunkt er den absolutte temperatur relateret til den gennemsnitlige kinetiske energi af den tilfældige bevægelse af atomer eller molekyler. På T = Om Til den termiske bevægelse af molekyler stopper. Dette vil blive diskuteret mere detaljeret i kapitel 4.

Volumen kontra absolut temperatur

Ved at bruge Kelvin-skalaen kan Gay-Lussac-loven (3.6.4) skrives i en enklere form. Som

(3.7.7)

Rumfanget af en gas af en given masse ved konstant tryk er direkte proportional med den absolutte temperatur.

Det følger heraf, at forholdet mellem gasvolumener af samme masse i forskellige tilstande ved samme tryk er lig med forholdet mellem absolutte temperaturer:

(3.7.8)

Der er en mindst mulig temperatur, ved hvilken volumenet (og trykket) af en ideel gas forsvinder. Dette er absolut nul temperatur:-273 °С. Det er praktisk at måle temperaturen fra det absolutte nulpunkt. Sådan er den absolutte temperaturskala opbygget.

Absolut nul svarer til en temperatur på -273,15 °C.

Det menes, at det absolutte nul er uopnåeligt i praksis. Dets eksistens og placering på temperaturskalaen følger af ekstrapoleringen af ​​de observerede fysiske fænomener, mens en sådan ekstrapolation viser, at energien af ​​den termiske bevægelse af molekyler og atomer i et stof ved absolut nul skal være lig med nul, det vil sige den kaotiske bevægelse af partikler stopper, og de danner en ordnet struktur, der indtager en klar position i krystalgitterets noder. Men faktisk, selv ved absolut nultemperatur, vil de regelmæssige bevægelser af partiklerne, der udgør stoffet, forblive. De resterende udsving, såsom nulpunktsvibrationer, skyldes partiklernes kvanteegenskaber og det fysiske vakuum, der omgiver dem.

På nuværende tidspunkt har fysiske laboratorier været i stand til at opnå temperaturer, der kun overstiger det absolutte nulpunkt med nogle få milliontedele af en grad; det er umuligt at opnå det ifølge termodynamikkens love.

Noter

Litteratur

• G. Burmin. Stormende absolut nul. - M .: "Børnelitteratur", 1983.

se også

Wikimedia Foundation. 2010 .

Se, hvad "Absolute Zero" er i andre ordbøger:

Temperaturer, temperaturens oprindelse på den termodynamiske temperaturskala (se TERMODYNAMISK TEMPERATURSKALA). Det absolutte nulpunkt er placeret 273,16 ° C under temperaturen på tredobbeltpunktet (se TRIPLE POINT) for vand, for hvilket ... ... encyklopædisk ordbog

Temperaturer, temperaturens oprindelse på den termodynamiske temperaturskala. Det absolutte nulpunkt er placeret 273,16°C under vandets tredobbelte temperatur (0,01°C). Det absolutte nulpunkt er grundlæggende uopnåeligt, temperaturer er praktisk talt nået, ... ... Moderne Encyklopædi

Temperaturer er oprindelsen af ​​temperaturaflæsningen på den termodynamiske temperaturskala. Det absolutte nulpunkt er placeret 273.16.C under temperaturen af ​​vandets tredobbelte punkt, for hvilken værdien på 0.01.C accepteres. Absolut nul er grundlæggende uopnåeligt (se ... ... Stor encyklopædisk ordbog

Temperaturen, der udtrykker fraværet af varme, er 218 ° C. Ordbog over fremmede ord inkluderet i det russiske sprog. Pavlenkov F., 1907. absolut nultemperatur (fys.) – den lavest mulige temperatur (273,15°C). Stor ordbog ...... Ordbog over fremmede ord i det russiske sprog

absolut nul- Den ekstremt lave temperatur, ved hvilken den termiske bevægelse af molekyler stopper, i Kelvin-skalaens absolutte nul (0°K) svarer til -273,16 ± 0,01°C ... Geografisk ordbog

Eksisterende, antal synonymer: 15 runde nul (8) lille mand (32) lille yngel ... Synonym ordbog

Ekstremt lav temperatur, hvorved den termiske bevægelse af molekyler stopper. Trykket og volumen af ​​en ideel gas bliver ifølge Boyle Mariottes lov lig nul, og referencepunktet for den absolutte temperatur på Kelvin-skalaen tages ... ... Økologisk ordbog

absolut nul- - [A.S. Goldberg. Engelsk russisk energiordbog. 2006] Emner energi generelt EN nulpunkt … Teknisk oversætterhåndbog

Absolut temperaturreferencepunkt. Svarer til 273,16 ° C. På nuværende tidspunkt var det i fysiske laboratorier muligt at opnå en temperatur, der kun oversteg det absolutte nulpunkt med et par milliontedele af en grad, men at opnå det i henhold til lovene ... ... Collier Encyclopedia

absolut nul- absoliutusis nulis statusas T sritis Standartizacija ir metrologija apibrėžtis Termodinaminės temperatūros atskaitos pradžia, esanti 273.16 K žemiau vandens trigubojo taško. Lavt 273,16 °C, 459,69 °F arba 0 K temperatūra. atitikmenys: engl.… … Penkiakalbis aiskinamasis metrologijos terminų žodynas

absolut nul- absoliutusis nulis statusas T sritis chemija apibrėžtis Kelvino skalės nulis (−273,16 °C). atitikmenys: engl. absolut nul rus. absolut nul... Chemijos terminų aiskinamasis žodynas

> Absolut nul

Lær hvad der er lig absolut nul temperatur og entropiværdi. Find ud af, hvad temperaturen af ​​det absolutte nulpunkt er på Celsius- og Kelvin-skalaerne.

Absolut nul– minimumstemperatur. Dette er det mærke, hvor entropien når sin laveste værdi.

Lærende opgave

• Forstå hvorfor det absolutte nulpunkt er en naturlig indikator for nulpunktet.

Centrale punkter

• Absolut nul er universel, det vil sige, at alt stof er i grundtilstanden med denne indikator.
• K har en kvantemekanisk nulenergi. Men i fortolkningen kan den kinetiske energi være nul, og den termiske energi forsvinder.
• Den lavest mulige temperatur under laboratorieforhold nåede 10-12 K. Den minimale naturlige temperatur var 1K (udvidelse af gasser i Boomerang-tågen).

Vilkår

• Entropi er et mål for, hvor ensartet energi er fordelt i et system.
• Termodynamik er en gren af ​​videnskaben, der studerer varme og dens forhold til energi og arbejde.

Absolut nul er den minimumstemperatur, hvor entropien når sin laveste værdi. Det vil sige, at dette er den mindste indikator, der kan observeres i systemet. Dette er et universelt koncept og fungerer som et nulpunkt i systemet af temperaturenheder.

Graf over tryk versus temperatur for forskellige gasser med konstant volumen. Bemærk, at alle plots er ekstrapoleret til nul tryk ved én temperatur.

Et system ved absolut nul er stadig udstyret med kvantemekanisk nulenergi. Ifølge usikkerhedsprincippet kan partiklernes position ikke bestemmes med absolut nøjagtighed. Hvis en partikel forskydes ved det absolutte nulpunkt, har den stadig en minimumsenergireserve. Men i klassisk termodynamik kan kinetisk energi være nul, og termisk energi forsvinder.

Nulpunktet på en termodynamisk skala, ligesom Kelvin, svarer til det absolutte nul. En international aftale har fastslået, at temperaturen på det absolutte nulpunkt når 0K på Kelvin-skalaen og -273,15°C på Celsius-skalaen. Stof ved minimumstemperatur udviser kvanteeffekter, såsom superledning og superfluiditet. Den laveste temperatur under laboratorieforhold var 10-12 K, og i det naturlige miljø - 1 K (hurtig udvidelse af gasser i Boomerang-tågen).

Den hurtige udvidelse af gasser fører til den mindste observerede temperatur