Tak zwana temperatura zera absolutnego. Absolutna temperatura zera

ZERO ABSOLUTNE

ZERO ABSOLUTNE, temperatura, w której wszystkie elementy układu mają najmniejszą ilość energii dozwoloną przez prawa MECHANIKI KWANTOWEJ; zero w skali Kelvina, czyli -273,15°C (-459,67° Fahrenheita). W tej temperaturze entropia układu to ilość energii odpowiednia do uzupełnienia pożyteczna praca, - również równa się zero, chociaż całkowity energia układu może być różna od zera.

Naukowy i techniczny słownik encyklopedyczny.

Zobacz, co oznacza „ZERO ABSOLUTNE” w innych słownikach:

Temperatura to minimalna granica temperatury, jaką może mieć ciało fizyczne. Zero absolutne służy jako początek bezwzględnej skali temperatury, na przykład skali Kelvina. W skali Celsjusza zero absolutne odpowiada temperaturze -273… Wikipedia

ABSOLUTNA TEMPERATURA ZEROWA- początek termodynamicznej skali temperatur; położony w temperaturze 273,16 K (Kelwina) poniżej (patrz) wody, tj. równa 273,16°C (Celsjusza). Absolutne zero ekstremalne niska temperatura, w naturze i praktycznie nieosiągalny... Wielka encyklopedia politechniczna

Jest to minimalna granica temperatury, jaką może mieć ciało fizyczne. Zero absolutne służy jako punkt wyjścia dla bezwzględnej skali temperatury, takiej jak skala Kelvina. W skali Celsjusza zero absolutne odpowiada temperaturze -273,15°C.... ... Wikipedia

Temperatura zera bezwzględnego to minimalna granica temperatury, jaką może mieć ciało fizyczne. Zero absolutne służy jako punkt wyjścia dla bezwzględnej skali temperatury, takiej jak skala Kelvina. W skali Celsjusza zero absolutne odpowiada... ...Wikipedii

Razg. Zaniedbanie Nieistotna, nieistotna osoba. FSRY, 288; BTS, 24; ZS 1996, 33...

zero- zero absolutne … Słownik rosyjskich idiomów

Rzeczownik zero i zero, m., używany. porównywać często Morfologia: (nie) co? zero i zero, dlaczego? zero i zero, (widzisz) co? zero i zero, co? zero i zero, a co? około zera, zera; pl. Co? zera i zera, (nie) co? zera i zera, dlaczego? zera i zera, (rozumiem)… … Słownik Dmitrijewa

Zero absolutne (zero). Razg. Zaniedbanie Nieistotna, nieistotna osoba. FSRY, 288; BTS, 24; ZS 1996, 33 V zero. 1. Jarg. Mówią Żartuję. żelazo. O ciężkim zatruciu. Juganow, 471; Wachitow 2003, 22. 2. Zharg. muzyka Dokładnie, w pełnej zgodzie z... ... Duży słownik rosyjskich powiedzeń

absolutny- absolutny absurd absolutny autorytet absolutna nieskazitelność absolutny nieporządek absolutna fikcja absolutna immunitet absolutny przywódca absolutne minimum monarcha absolutny absolutna moralność absolutne zero ... ... Słownik rosyjskich idiomów

Książki

• Zero absolutne, Absolutny Paweł. Życie wszystkich dzieł szalonego naukowca rasy Nes jest bardzo krótkie. Ale kolejny eksperyment ma szansę zaistnieć. Co go czeka dalej?...

Bezwzględna temperatura zero odpowiada 273,15 stopni Celsjusza poniżej zera, 459,67 poniżej zera Fahrenheita. W skali Kelvina sama ta temperatura jest punktem zerowym.

Istota temperatury zera absolutnego

Pojęcie zera absolutnego wywodzi się z samej istoty temperatury. Każde ciało, które oddaje otoczenie zewnętrzne podczas . Jednocześnie spada temperatura ciała, tj. pozostaje mniej energii. Teoretycznie proces ten może trwać do momentu, aż ilość energii osiągnie takie minimum, że organizm nie będzie już w stanie jej oddawać.
Dalekiego zwiastuna takiego pomysłu można już znaleźć u M.V. Wielki rosyjski naukowiec wyjaśnił ciepło ruchem „obrotowym”. W konsekwencji maksymalny stopień ochłodzenia oznacza całkowite zatrzymanie takiego ruchu.

Przez nowoczesne pomysły, temperatura zera absolutnego – w której cząsteczki są najmniejsze możliwy poziom energia. Przy mniejszej energii, tj. w niższej temperaturze nie może istnieć żadne ciało fizyczne.

Teoria i praktyka

Temperatura zera bezwzględnego jest koncepcją teoretyczną; w praktyce nie da się jej osiągnąć nawet w laboratoriach naukowych wyposażonych w najbardziej wyrafinowany sprzęt. Naukowcom udaje się jednak schłodzić substancję do bardzo niskich temperatur, bliskich zera absolutnego.

W takich temperaturach substancje nabierają niesamowite właściwości których nie mogą mieć w normalnych okolicznościach. Rtęć, zwana „żywym srebrem”, ponieważ znajduje się w stanie zbliżonym do cieczy, w tej temperaturze przybiera postać stałą – do tego stopnia, że ​​można nią wbijać gwoździe. Niektóre metale stają się kruche, jak szkło. Guma staje się równie twarda. Jeśli uderzysz młotkiem w gumowy przedmiot o temperaturze bliskiej zera absolutnego, pęknie on jak szkło.

Ta zmiana właściwości jest również związana z naturą ciepła. Im wyższa temperatura ciała fizycznego, tym intensywniejsze i chaotyczne są ruchy cząsteczek. Wraz ze spadkiem temperatury ruch staje się mniej intensywny, a struktura staje się bardziej uporządkowana. Zatem gaz staje się cieczą, a ciecz ciałem stałym. Najwyższym poziomem porządku jest struktura krystaliczna. W bardzo niskich temperaturach przyswajają go nawet substancje, które normalnie pozostają amorficzne, takie jak guma.

Ciekawe zjawiska zachodzą także w przypadku metali. Atomy sieci krystalicznej wibrują z mniejszą amplitudą, rozpraszanie elektronów maleje, a co za tym idzie maleje opór elektryczny. Metal zyskuje nadprzewodnictwo, praktyczne użycie co wydaje się bardzo kuszące, choć trudne do osiągnięcia.

Źródła:

• Livanova A. Niskie temperatury, zero absolutne i mechanika kwantowa

Ciało– to jedno z podstawowych pojęć w fizyce, które oznacza formę istnienia materii lub substancji. Jest to przedmiot materialny, który charakteryzuje się objętością i masą, czasem także innymi parametrami. Ciało fizyczne jest wyraźnie oddzielone od innych ciał granicą. Istnieje kilka specjalnych typów ciała fizyczne, ich wykazu nie należy rozumieć jako klasyfikacji.

W mechanice ciało fizyczne rozumiane jest najczęściej jako punkt materialny. Jest to rodzaj abstrakcji, której główną właściwością jest to, że dla rozwiązania konkretnego problemu można pominąć rzeczywiste wymiary ciała. Innymi słowy, punkt materialny to bardzo specyficzny obiekt, który ma wymiary, kształt i inne podobne cechy, ale nie są one istotne dla rozwiązania istniejącego problemu. Na przykład, jeśli chcesz policzyć obiekt na określonym odcinku ścieżki, możesz całkowicie zignorować jego długość podczas rozwiązywania problemu. Innym rodzajem ciała fizycznego rozważanym przez mechanikę jest ciało absolutnie sztywne. Mechanika takiego ciała jest dokładnie taka sama jak mechanika punktu materialnego, ale dodatkowo ma inne właściwości. Ciało absolutnie sztywne składa się z punktów, ale ani odległość między nimi, ani rozkład masy nie zmieniają się pod wpływem obciążeń, jakim poddawane jest ciało. Oznacza to, że nie można go odkształcić. Aby określić położenie ciała absolutnie sztywnego, wystarczy podać dołączony do niego układ współrzędnych, zwykle kartezjański. W większości przypadków środek masy jest jednocześnie środkiem układu współrzędnych. Nie ma ciała absolutnie sztywnego, ale do rozwiązania wielu problemów taka abstrakcja jest bardzo wygodna, chociaż nie jest brana pod uwagę w mechanice relatywistycznej, ponieważ przy ruchach, których prędkość jest porównywalna z prędkością światła, model ten wykazuje wewnętrzne sprzeczności. Absolutnie odwrotnie ciało stałe jest ciałem odkształcalnym,

Temperatura graniczna, w której osiągana jest objętość gazu doskonałego równy zeru, przyjmuje się jako temperaturę zera absolutnego. Jednak objętość rzeczywistych gazów w temperaturze zera absolutnego nie może zniknąć. Czy w takim razie ten limit temperatury ma sens?

Temperatura graniczna, której istnienie wynika z prawa Gay-Lussaca, ma sens, gdyż praktycznie możliwe jest zbliżenie właściwości gazu rzeczywistego do właściwości gazu idealnego. Aby to zrobić, musisz wziąć coraz bardziej rozrzedzony gaz, aby jego gęstość dążyła do zera. Rzeczywiście, wraz ze spadkiem temperatury objętość takiego gazu będzie dążyć do granicy, bliskiej zeru.

Znajdźmy wartość zera absolutnego w skali Celsjusza. Zrównanie objętości VV wzór (3.6.4) zero i uwzględnienie tego

Stąd temperatura zera bezwzględnego

* Dokładniejsza wartość zera absolutnego: -273,15 °C.

Jest to ekstremalna, najniższa temperatura w przyrodzie, „największy lub ostatni stopień zimna”, którego istnienie przepowiedział Łomonosow.

Skala Kelvina

Kelvin William (Thomson W.) (1824-1907) – wybitny fizyk angielski, jeden z twórców termodynamiki i molekularnej kinetycznej teorii gazów.

Kelvin wprowadził bezwzględną skalę temperatury i podał jedno z sformułowań drugiej zasady termodynamiki w postaci niemożności całkowitego przekształcenia ciepła w pracę. Obliczył wielkość cząsteczek na podstawie pomiaru energii powierzchniowej cieczy. W związku z ułożeniem transatlantyckiego kabla telegraficznego Kelvin opracował teorię drgań elektromagnetycznych i wyprowadził wzór na okres swobodnych drgań w obwodzie. Za walory naukowe W. Thomson otrzymał tytuł Lorda Kelvina.

Angielski naukowiec W. Kelvin wprowadził absolutną skalę temperatury. Temperatura zerowa w skali Kelvina odpowiada zeru absolutnemu, a jednostką temperatury w tej skali jest stopień w skali Celsjusza, a więc temperatura bezwzględna T jest powiązany z temperaturą w skali Celsjusza za pomocą wzoru

(3.7.6)

Rysunek 3.11 pokazuje skalę bezwzględną i skalę Celsjusza dla porównania.

Jednostka temperatura absolutna w SI nazywa się to Kelwinem (w skrócie K). Dlatego jeden stopień w skali Celsjusza jest równy jednemu stopniowi w skali Kelvina: 1 °C = 1 K.

Zatem temperatura bezwzględna, zgodnie z definicją podaną wzorem (3.7.6), jest wielkością pochodną zależną od temperatury Celsjusza i wyznaczonej eksperymentalnie wartości a. Ma to jednak fundamentalne znaczenie.

Z punktu widzenia teorii kinetyki molekularnej temperatura bezwzględna jest związana ze średnią energią kinetyczną chaotycznego ruchu atomów lub cząsteczek. Na T = OK, ruch termiczny cząsteczek zatrzymuje się. Zostanie to omówione bardziej szczegółowo w rozdziale 4.

Zależność objętości od temperatury bezwzględnej

Używając skali Kelvina, prawo Gay-Lussaca (3.6.4) można zapisać w prostszej formie. Ponieważ

(3.7.7)

Objętość gazu o danej masie przy stałym ciśnieniu jest wprost proporcjonalna do temperatury bezwzględnej.

Wynika z tego, że stosunek objętości gazu o tej samej masie w różne stany przy tym samym ciśnieniu jest równy stosunkowi temperatur bezwzględnych:

(3.7.8)

Jest minimalne możliwa temperatura, przy którym objętość (i ciśnienie) gazu doskonałego zanikają. To jest temperatura zera absolutnego:-273°C. Wygodnie jest liczyć temperaturę od zera absolutnego. W ten sposób zbudowana jest bezwzględna skala temperatury.

Zero absolutne odpowiada temperaturze -273,15 °C.

Uważa się, że zero absolutne jest w praktyce nieosiągalne. Jej istnienie i położenie na skali temperatury wynika z ekstrapolacji obserwowanych zjawisk fizycznych, a z takiej ekstrapolacji wynika, że ​​przy zera absolutnym energia ruchu termicznego cząsteczek i atomów substancji powinna być równa zeru, czyli chaotycznego ruchu cząstek przystanki i tworzą uporządkowaną strukturę, zajmując wyraźne miejsce w węzłach sieci krystalicznej. Jednak w rzeczywistości nawet w temperaturze zera absolutnego regularne ruchy cząstek tworzących materię pozostaną. Pozostałe oscylacje, takie jak oscylacje punktu zerowego, wynikają z właściwości kwantowych cząstek i otaczającej je próżni fizycznej.

Obecnie w laboratoriach fizycznych udało się uzyskać temperatury przekraczające zero absolutne zaledwie o kilka milionowych stopnia; samo osiągnięcie tego, zgodnie z prawami termodynamiki, jest niemożliwe.

Notatki

Literatura

• G. Burmina. Atak na zero absolutne. - M.: „Literatura dla dzieci”, 1983.

Zobacz też

Fundacja Wikimedia. 2010.

Zobacz, co oznacza „zero absolutne” w innych słownikach:

Temperatury, pochodzenie temperatury w termodynamicznej skali temperatur (patrz TERMODYNAMICZNA SKALA TEMPERATURY). Zero absolutne znajduje się w temperaturze 273,16 °C poniżej temperatury punktu potrójnego (patrz PUNKT POTRÓJNY) wody, dla której przyjęto… ... słownik encyklopedyczny

Temperatury, pochodzenie temperatury w termodynamicznej skali temperatur. Zero absolutne znajduje się 273,16°C poniżej temperatury punktu potrójnego wody (0,01°C). Zero absolutne jest w zasadzie nieosiągalne, temperatury prawie osiągnęły... ... Nowoczesna encyklopedia

Temperatury są punktem wyjścia dla temperatury w termodynamicznej skali temperatur. Zero absolutne znajduje się w temperaturze 273,16°C poniżej temperatury punktu potrójnego wody, dla której wartość wynosi 0,01°C. Zero absolutne jest zasadniczo nieosiągalne (patrz... ... Wielki słownik encyklopedyczny

Temperatura wyrażająca brak ciepła wynosi 218°C. Słownictwo obcojęzyczne słowa, zawarte w języku rosyjskim. Pavlenkov F., 1907. Temperatura zera absolutnego (fizyczna) - najniższa możliwa temperatura (273,15°C). Duży słownik... ... Słownik obcych słów języka rosyjskiego

zero absolutne- Ekstremalnie niska temperatura, w której zatrzymuje się ruch termiczny cząsteczek; w skali Kelvina zero absolutne (0°K) odpowiada –273,16±0,01°C... Słownik geografii

Rzeczownik, liczba synonimów: 15 okrągłych zer (8) Mały człowiek(32) mały narybek... Słownik synonimów

Ekstremalnie niska temperatura, w której zatrzymuje się ruch termiczny cząsteczek. Zgodnie z prawem Boyle’a-Mariotte’a ciśnienie i objętość gazu doskonałego stają się równe zeru, a za początek temperatury bezwzględnej w skali Kelvina przyjmuje się... ... Słownik ekologiczny

zero absolutne- - [A.S. Goldberg. Angielsko-rosyjski słownik energii. 2006] Tematyka energii ogólnie EN punkt zerowy ... Przewodnik tłumacza technicznego

Początek bezwzględnego odniesienia temperatury. Odpowiada 273,16° C. Obecnie w laboratoriach fizycznych udało się uzyskać temperaturę przekraczającą zero absolutne zaledwie o kilka milionowych stopnia i osiągnąć ją, zgodnie z prawami... ... Encyklopedia Colliera

zero absolutne- absoliutusis nulis statusas T sritis Standartizacija ir metrologija apibrėžtis Termodinaminės temperatūros atskaitos pradžia, esanti 273.16 K žemiau vandens trigubojo taško. Tai 273,16 °C, 459,69 °F arba 0 K temp. atitikmenys: pol.… … Penkiakalbis aiškinamasis metrologijos terminų žodynas

zero absolutne- absoliutusis nulis statusas T sritis chemija apibrėžtis Kelvino skalės nulis (−273,16 °C). atitikmenys: pol. absolutne zero rosyjski. zero absolutne... Chemijos terminų aiškinamasis žodynas

> Zero absolutne

Dowiedz się, czemu to jest równe temperatura zera absolutnego i wartość entropii. Dowiedz się, jaka jest temperatura zera absolutnego w skali Celsjusza i Kelvina.

Zero absolutne– minimalna temperatura. Jest to punkt, w którym entropia osiąga najniższą wartość.

Cel uczenia się

• Zrozum, dlaczego zero absolutne jest naturalnym wskaźnikiem punktu zerowego.

Główne punkty

• Zero absolutne jest uniwersalne, to znaczy, że przy tym wskaźniku cała materia znajduje się w stanie podstawowym.
• K ma kwantowo-mechaniczną energię zerową. Ale w interpretacji energia kinetyczna może wynosić zero, a energia cieplna znika.
• Najniższa temperatura w warunkach laboratoryjnych sięgała 10-12 K. Minimalna temperatura naturalna wynosiła 1 K (ekspansja gazów w Mgławicy Bumerang).

Warunki

• Entropia jest miarą równomiernego rozkładu energii w układzie.
• Termodynamika to dziedzina nauki zajmująca się badaniem ciepła i jego związku z energią i pracą.

Zero absolutne to minimalna temperatura, w której entropia osiąga najniższą wartość. Oznacza to, że jest to najmniejszy wskaźnik, jaki można zaobserwować w systemie. Jest to koncepcja uniwersalna i pełni funkcję punktu zerowego w układzie jednostek temperatury.

Wykres ciśnienia w funkcji temperatury dla różnych gazów o stałej objętości. Należy zauważyć, że wszystkie wykresy ekstrapolują do ciśnienia zerowego w jednej temperaturze

Układ w temperaturze zera absolutnego jest nadal wyposażony w energię kwantowo-mechaniczną punktu zerowego. Zgodnie z zasadą nieoznaczoności nie można określić położenia cząstek absolutna dokładność. Jeśli cząstka zostanie przemieszczona w temperaturze zera absolutnego, nadal ma minimalną rezerwę energii. Ale w termodynamice klasycznej energia kinetyczna może wynosić zero, a energia cieplna zanika.

Punkt zerowy skali termodynamicznej, takiej jak Kelvin, jest równy zeru absolutnemu. Międzynarodowe porozumienie ustaliło, że temperatura zera absolutnego osiąga 0 K w skali Kelvina i -273,15°C w skali Celsjusza. Substancja wykazuje efekty kwantowe w temperaturach minimalnych, takie jak nadprzewodnictwo i nadciekłość. Najniższa temperatura w warunkach laboratoryjnych wynosiła 10-12 K, a w środowisku naturalnym - 1 K (gwałtowna ekspansja gazów w Mgławicy Bumerang).

Gwałtowna ekspansja gazów prowadzi do minimalnej obserwowanej temperatury