Zero absolut: ce este, cum se realizează, consecințe

O zeroabsolut si cea mai scăzută temperatură teoretică la care poate ajunge un corp. Aceasta este limita inferioară a agitației termice și corespunzătoare a stare fizică în care întregul energie kinetică și potenţial a unui sistem este egal cu zero. Conform legii a treia a Termodinamica, dacă un sistem ajunge la temperatura zero absolută, este entropie devine nulă.

Vezi si: 7 întrebări la care fizica nu a răspuns

Definiție

La scara termodinamica de temperatură, gradat în kelvin, zero absolut este echivalent cu 0 K, -273,15 ºC, sau chiar -459,67 ºF. Teoretic, dacă vreun sistem termodinamic este la această temperatură, toate acestea molecule, atomi și electroni sunt într-o stare perfectă de repaus, fără nicio energie cinetică sau orice tip de interacțiune între constituenții lor.

Cu toate acestea, atunci când materia se află la temperaturi apropiate de zero absolut, Legile fizicii schimbă comportamentul. La niveluri atât de scăzute de energie, efectele cuantice încep să influențeze dinamica atomilor și a moleculelor.

Zero absolut este cea mai scăzută temperatură teoretică.
Zero absolut este cea mai scăzută temperatură teoretică.

Consecința apariției efectelor cuantice este că tot determinismul și posibilitatea măsurătorilor exacte (care sunt comune în fizica clasică) nu mai au sens, datorită unei proprietăți cuantice chemarea Principiul incertitudinii lui Heisenberg.

Pur și simplu, principiul lui Heisenberg este o impunere a naturii care ne împiedică să cunoaștem, cu precizie totală, orice măreţie fizica legată de sistemele cuantice.

Cu alte cuvinte, datorită acestui principiu, nu se poate determina cu precizie maximă poziţia lui a atom, pentru că pentru asta ar trebui să fie perfect static, iar acest lucru nu este permis de proprietăți dă fizică cuantică.

Aproape de zero absolut, entropia și agitația atomilor devin zero.
Aproape de zero absolut, entropia și agitația atomilor devin zero.

De ce nu se poate ajunge la zero absolut?

THE imposibilitatede la zero absolut se explică prin a treia lege a termodinamicii. Această lege, cunoscută și sub numele de teorema sau postulatul lui Nernst, afirmă că este imposibil, printr-un număr finit de transformări, ca entropia unui sistem să devină zero.

Vezi si:Descoperă fapte amuzante despre razele care îți vor face părul să stea pe cap

Ce s-ar întâmpla la zero absolut?

în ciuda neputând atinge zero absolut, când ajungem la doar câteva grade peste această temperatură, apar câteva efecte interesante: the atomii sunt foarte apropiați unul pe altul, chiar și cel gazele, ca hidrogen și heliu, devin solid. La aceasta temperatura sunt prezente unele substante proprietăți supraconductoare, ca ligile de niobiu și titan.

Unii fizicieni teoreticieni cred, de asemenea, că dacă un corp ar ajunge la o temperatură de zero absolut, acesta este masa ar înceta să mai existe. Motivul acestui comportament este în energie de odihnă, un concept creat de fizicianul german Albert Einstein. Conform relaţiei lui Einstein dintre Paste și energie de odihnă, un corp fără energie nu poate avea masă.

Uitede asemenea: Descoperiri de fizică care au avut loc prin accident

Cum se ajunge la zero absolut?

Există mai multe tehnici folosite de oamenii de știință pentru a crea artificial temperaturi apropiate de zero absolut. Una dintre cele mai folosite moduri de către oamenii de știință de a ajunge la 0 K este racire cu laser.

Procesul funcționează astfel: a foton este emis spre un atom, acest foton este absorbit și, în secvență, reemis în sens opus. Cu toate acestea, fotonii reemiși au energii puțin mai mari decât fotonii incidenti, diferența de energia este extrasă din mișcarea atomului însuși, care are oscilația redusă până când este aproape complet oprit.

Uitede asemenea: Aflați totul despre Termologie

Imposibilitatea zeroului absolut

zero absolut este de neatins, adică nu vom măsura niciodată nimic la acea temperatură. Această imposibilitate își are originea în legile termodinamicii și, de asemenea, în proprietățile fizicii cuantice. Principiul incertitudinii, de exemplu, garantează că energia unui sistem cuantic nu este niciodată zero.

Un alt mod de a înțelege imposibilitatea zeroului absolut se referă la proces de măsurare de temperatură. Când trebuie să măsurăm temperatura unui corp sau a unui sistem, folosim a termometru. Totuși, dacă punem un termometru pentru a măsura temperatura unui corp, se presupune că la o temperatură de 0 K, acel instrument va face schimb de căldură cu corpul, care va avea temperatura crescută, chiar și la niveluri microscopice.

De mine. Rafael Helerbrock

Vaccinarea împotriva variolei în Goiás în sec. XX

Variola, care este o boală foarte veche și foarte contagioasă, a provocat multe decese și a lăsat...

read more

Regența verbului a răspunde. analizând regenţa

Încep discuția noastră întrebând:Răspunzi la întrebare sau la întrebare?Ne aflăm în fața unui caz...

read more

3 septembrie – Ziua Gărzii Civile

În Brazilia, din 1966, în ziua respectivă 3 septembrie, este sărbătorită Ziua Gărzii Civile. Acea...

read more