oh zeroassoluto e il temperatura minima teorica che un corpo può raggiungere. Questo è il limite inferiore dell'agitazione termica e corrispondente a a stato fisico in cui il tutto energia cinetica e potenziale di un sistema è uguale a zero. Secondo la terza legge di Termodinamica, Se alcuni sistemi raggiungono la temperatura zero assoluto, è entropia diventa nullo.
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Definizione
In scala termodinamica di temperatura, graduato in kelvin, lo zero assoluto equivale a 0 K, -273,15 ºC, o anche -459,67 ºF. In teoria, se un sistema termodinamico si trova a questa temperatura, tutti i suoi molecole, atomi e elettroni sono in perfetto stato di quiete, senza alcuna energia cinetica né alcun tipo di interazione tra i loro costituenti.
Tuttavia, quando la materia è a temperature prossime allo zero assoluto, il Le leggi della fisica cambiano il comportamento. A livelli così bassi di energia, gli effetti quantistici iniziano a influenzare la dinamica di atomi e molecole.
La conseguenza dell'emergere degli effetti quantistici è che tutto il determinismo e la possibilità di misurazioni accurate (che sono comuni nella fisica classica) non hanno più senso, grazie a una proprietà quantistica chiamata di Il principio di indeterminazione di Heisenberg.
Molto semplicemente, il Il principio di Heisenberg è un'imposizione della natura che ci impedisce di conoscere, con assoluta precisione, qualsiasi grandezza fisica relativa ai sistemi quantistici.
In altre parole, grazie a questo principio, non è possibile determinare con la massima precisione la posizione di a atomo, perché per questo dovrebbe essere perfettamente statico, e questo non è consentito dalle proprietà dà fisica quantistica.
Perché non è possibile raggiungere lo zero assoluto?
IL impossibilitàdallo zero assoluto è spiegato dalla terza legge della termodinamica. Questa legge, nota anche come teorema o postulato di Nernst, afferma che è impossibile, per un numero finito di trasformazioni, che l'entropia di un sistema diventi zero.
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Cosa accadrebbe allo zero assoluto?
nonostante non riuscire a raggiungere lo zero assoluto, quando arriviamo a pochi gradi oltre quella temperatura, emergono alcuni effetti interessanti: il gli atomi sono molto vicini l'un l'altro, anche il gas, Come idrogeno e elio, diventare solido. A questa temperatura, alcune sostanze presenti proprietà superconduttive, come i campionati di niobio e titanio.
Alcuni fisici teorici credono anche che se un corpo dovesse raggiungere una temperatura di zero assoluto, la sua la massa cesserebbe di esistere. La ragione di questo comportamento è nel energia a riposo, un concetto creato dal fisico tedesco Albert Einstein. Secondo la relazione di Einstein tra pasta ed energia riposante, un corpo senza energia non può avere massa.
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Come raggiungere lo zero assoluto?
Esistono diverse tecniche utilizzate dagli scienziati per creare artificialmente temperature vicine allo zero assoluto. Uno dei modi più utilizzati dagli scienziati per raggiungere 0 K è il raffreddamento laser.
Il processo funziona così: a fotone viene emesso verso un atomo, questo fotone viene assorbito e, in sequenza, riemesso nella direzione opposta. Tuttavia, i fotoni riemessi hanno energie leggermente superiori ai fotoni incidenti, la differenza di l'energia viene estratta dal moto dell'atomo stesso, che ha la sua oscillazione ridotta fino ad essere quasi completamente fermato.
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L'impossibilità dello zero assoluto
lo zero assoluto è irraggiungibile, cioè, non misureremo mai nulla a quella temperatura. Questa impossibilità ha le sue origini nelle leggi della Termodinamica e anche nelle proprietà della fisica quantistica. Il principio di indeterminazione, ad esempio, garantisce che l'energia di un sistema quantistico non sia mai zero.
Un altro modo di intendere l'impossibilità dello zero assoluto riguarda il processo di misurazione di temperatura. Quando abbiamo bisogno di misurare la temperatura di un corpo o di un sistema, usiamo a termometro. Tuttavia, se mettiamo un termometro per misurare la temperatura di un corpo, presumibilmente a una temperatura di 0 K, quello strumento scambieranno calore con il corpo, che avrà la sua temperatura aumentata, anche a livelli microscopici.
Di Me. Rafael Helerbrock
