Absolut nul: hvad det er, hvordan man opnår det, konsekvenser

protection click fraud

O nulabsolut og laveste teoretiske temperatur som en krop kan nå. Dette er den nedre grænse for termisk omrøring og svarer til a fysisk tilstand hvori helheden kinetisk energi og potentiel af et system er lig nul. Ifølge den tredje lov af Termodynamik, hvis nogle system når absolut nul temperatur, dens entropi bliver nul.

Se også: 7 spørgsmål, fysik ikke har besvaret

Definition

På termodynamisk skala temperatur, gradueret i kelvin, er absolut nul svarende til 0 K, -273,15 ºC eller endda -459,67 ºF. Teoretisk set, hvis et termodynamisk system har denne temperatur, er alt dets molekyler, atomer og elektroner de er i en perfekt hviletilstand uden nogen kinetisk energi eller nogen form for interaktion mellem deres bestanddele.

Men når stof er ved temperaturer tæt på det absolutte nulpunkt, vil den Fysiske love ændrer adfærd. På så lave niveauer af energi, begynder kvanteeffekter at påvirke dynamikken i atomer og molekyler.

Absolut nul er den laveste teoretiske temperatur.
Absolut nul er den laveste teoretiske temperatur.

Konsekvensen af ​​fremkomsten af ​​kvanteeffekter er, at al determinisme og muligheden for målinger nøjagtige (som er almindelige i klassisk fysik) giver ikke længere mening, takket være en kvanteegenskab afblæse

instagram story viewer
Heisenbergs usikkerhedsprincip.

Ganske enkelt Heisenbergs princip det er en pålæggelse af naturen, der forhindrer os i at vide, med total præcision, evt storhed fysik relateret til kvantesystemer.

Med andre ord, takket være dette princip er det ikke muligt med maksimal præcision at bestemme positionen af ​​en atom, for til det skal det være helt statisk, og det er ikke tilladt af egenskaberne giver kvantefysik.

Nær det absolutte nul bliver atomers entropi og omrøring nul.
Nær det absolutte nul bliver atomers entropi og omrøring nul.

Hvorfor er det ikke muligt at nå det absolutte nul?

DET umulighedfra det absolutte nul forklares af termodynamikkens tredje lov. Denne lov, også kendt som Nernsts teorem eller postulat, siger, at det er umuligt, ved et begrænset antal transformationer, for et systems entropi at blive nul.

Se også:Oplev sjove fakta om de stråler, der får dit hår til at rejse sig

Hvad ville der ske ved det absolutte nulpunkt?

på trods af ikke at kunne nå det absolutte nulpunkt, når vi når blot et par grader ud over den temperatur, dukker nogle interessante effekter op: den atomer er meget tætte hinanden, selv gasser, synes godt om brint og helium, blive solid. Ved denne temperatur er der nogle stoffer til stede superledende egenskaber, ligesom ligaerne af niobium og titanium.

Nogle teoretiske fysikere mener også, at hvis en krop skulle nå en temperatur på det absolutte nulpunkt, så er dens masse ville ophøre med at eksistere. Årsagen til denne adfærd er i hvilende energi, et koncept skabt af den tyske fysiker Albert Einstein. Ifølge Einsteins forhold mellem pasta og hvileenergi, en krop uden energi kan ikke have masse.

Seogså: Fysiske opdagelser, der skete ved et uheld

Hvordan når man det absolutte nul?

Der er flere teknikker, der bruges af videnskabsmænd til kunstigt at skabe temperaturer tæt på det absolutte nulpunkt. En af de mest brugte måder af videnskabsmænd at nå 0 K er laserkøling.

Processen fungerer således: a foton udsendes mod et atom, absorberes denne foton og i rækkefølge genudsendes i den modsatte retning. Imidlertid har de genudsendte fotoner energier lidt højere end de indfaldende fotoner, forskellen på energi udvindes fra selve atomets bevægelse, som får sin oscillation reduceret, indtil den er næsten fuldstændig holdt op.

Seogså: Ved alt om termologi

Umuligheden af ​​det absolutte nul

absolut nul er Uopnålig, det vil sige, vi vil aldrig måle noget ved den temperatur. Denne umulighed har sin oprindelse i termodynamikkens love og også i kvantefysikkens egenskaber. Usikkerhedsprincippet garanterer for eksempel, at energien i et kvantesystem aldrig er nul.

En anden måde at forstå umuligheden af ​​absolut nul vedrører måleproces af temperaturen. Når vi skal måle temperaturen på en krop eller et system, bruger vi en termometer. Men hvis vi sætter et termometer til at måle temperaturen på en krop, angiveligt ved en temperatur på 0 K, vil instrumentet vil udveksle varme med kroppen, som vil få sin temperatur øget, selv ved mikroskopiske niveauer.

Af mig Rafael Helerbrock

Teachs.ru

Litteraturhistorie og litterære genrer

Litteraturhistorien studerer de litterære bevægelser, kunstnere og værker i en given periode med ...

read more

Forsigtig: forbi i fare

Ved denne lejlighed vil jeg gerne fremsætte en kritik eller rettere en advarsel om bevarelsen af ...

read more

Oprindelse af solcreme

Med problemerne forårsaget af menneskelig handling er folk i stigende grad bekymrede over hudbesk...

read more
instagram viewer