Température zéro absolu

Température zéro absolu(moins souvent - température zéro absolu) - la limite de température minimale qu'un corps physique dans l'Univers peut avoir. Le zéro absolu est à l'origine d'une échelle de température absolue, telle que l'échelle Kelvin. En 1954, la Xe Conférence générale des poids et mesures a établi une échelle de température thermodynamique avec un point de référence - le point triple de l'eau, dont la température a été fixée à 273,16 K (exacte), ce qui correspond à 0,01 °C, de sorte que sur l'échelle Celsius, la température correspond au zéro absolu −273,15 °C.

Phénomènes observés proches du zéro absolu

A des températures proches du zéro absolu, des effets purement quantiques peuvent être observés au niveau macroscopique, tels que :

Remarques

Littérature

• G. Burmine. Assaut sur le zéro absolu. - M. : « Littérature jeunesse », 1983

voir également

Fondation Wikimédia. 2010.

• Goering
• Kshapanaka

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TEMPÉRATURE ZÉRO ABSOLU- point de référence thermodynamique. température ; situé 273,16 K en dessous de la température du point triple (0,01°C) de l'eau (273,15°C en dessous de zéro température sur l'échelle Celsius, (voir ÉCHELLES DE TEMPÉRATURE). L'existence d'une échelle de température thermodynamique et A. n. T.… … Encyclopédie physique

température zéro absolu- le début de la lecture de la température absolue sur l'échelle thermodynamique des températures. Le zéro absolu est situé à 273,16 ºC en dessous du point triple de la température de l'eau, qui est supposée être de 0,01 ºC. Le zéro absolu est fondamentalement inaccessible... ... Dictionnaire encyclopédique

température zéro absolu- absoliutusis nulis statusas T sritis Energetika apibrėžtis Termodinaminės temperatūros atskaitos pradžia, esanti 273.16 K žemiau trigubojo vandens taško. Pagal trečiąjį termodinamikos dėsnį, absoliutusis nulis nepasiekiamas. atitikmenys : anglais.… … Aiškinamasis šiluminės ir branduolinės technikos terminų žodynas

Température zéro absolu- la première lecture sur l'échelle Kelvin est une température négative de 273,16 degrés sur l'échelle Celsius... Les débuts des sciences naturelles modernes

ZÉRO ABSOLU- température, début de la lecture de la température sur l'échelle thermodynamique des températures. Le zéro absolu se situe à 273,16°C en dessous de la température du point triple de l'eau (0,01°C). Le zéro absolu est fondamentalement inaccessible, les températures sont presque atteintes... ... Encyclopédie moderne

ZÉRO ABSOLU- la température est le point de départ de la température sur l'échelle thermodynamique des températures. Le zéro absolu se situe à 273,16.C en dessous de la température du point triple de l'eau, dont la valeur est de 0,01.C. Le zéro absolu est fondamentalement inaccessible (voir... ... Grand dictionnaire encyclopédique

ZÉRO ABSOLU- la température, exprimant l'absence de chaleur, est égale à 218°C. Dictionnaire de mots étrangers inclus dans la langue russe. Pavlenkov F., 1907. Température zéro absolu (physique) - la température la plus basse possible (273,15°C). Grand dictionnaire... ... Dictionnaire des mots étrangers de la langue russe

ZÉRO ABSOLU- température, début de température sur l'échelle thermodynamique des températures (voir ÉCHELLE THERMODYNAMIQUE DES TEMPÉRATURES). Le zéro absolu se situe 273,16 °C en dessous de la température du point triple (voir POINT TRIPLE) de l'eau, pour laquelle il est accepté... ... Dictionnaire encyclopédique

ZÉRO ABSOLU- extrêmement basse température, auquel le mouvement thermique des molécules s'arrête. La pression et le volume d'un gaz parfait, selon la loi de Boyle-Mariotte, deviennent égaux à zéro, et le début de la température absolue sur l'échelle Kelvin est considéré comme... ... Dictionnaire écologique

ZÉRO ABSOLU- le début du comptage de température absolue. Correspond à 273,16° C. Actuellement, dans les laboratoires de physique, il a été possible d'obtenir une température dépassant le zéro absolu de quelques millionièmes de degré seulement, et de l'atteindre, selon les lois... ... Encyclopédie de Collier

ZÉRO ABSOLU

ZÉRO ABSOLU, la température à laquelle tous les composants du système ont la plus petite quantité d'énergie autorisée par les lois de la MÉCANIQUE QUANTIQUE ; zéro sur l'échelle de température Kelvin, soit -273,15°C (-459,67° Fahrenheit). À cette température, l'entropie du système est la quantité d'énergie appropriée pour compléter travail utile, - est également égal à zéro, bien que la quantité totale d'énergie du système puisse être différente de zéro.

Dictionnaire encyclopédique scientifique et technique.

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La température est la limite minimale de température qu'un corps physique peut avoir. Le zéro absolu sert de point de départ à une échelle de température absolue, telle que l'échelle Kelvin. Sur l'échelle Celsius, le zéro absolu correspond à une température de −273... Wikipédia

TEMPÉRATURE ZÉRO ABSOLU- le début de l'échelle de température thermodynamique ; situé à 273,16 K (Kelvin) sous (voir) l'eau, c'est-à-dire égale à 273,16°C (Celsius). Le zéro absolu est la température la plus basse de la nature et pratiquement inaccessible... Grande encyclopédie polytechnique

Il s’agit de la limite de température minimale qu’un corps physique peut avoir. Le zéro absolu sert de point de départ à une échelle de température absolue, telle que l'échelle Kelvin. Sur l'échelle Celsius, le zéro absolu correspond à une température de −273,15 °C.... ... Wikipédia

Le zéro absolu est la limite de température minimale qu'un corps physique peut avoir. Le zéro absolu sert de point de départ à une échelle de température absolue, telle que l'échelle Kelvin. Sur l'échelle Celsius, le zéro absolu correspond à... ... Wikipédia

Razg. Négligence Une personne insignifiante et insignifiante. FSRY, 288 ; BTS, 24 ans ; ZS 1996, 33 ...

zéro- zéro absolu … Dictionnaire des expressions idiomatiques russes

Zéro et zéro nom, m., utilisé. comparer souvent Morphologie : (non) quoi ? zéro et zéro, pourquoi ? zéro et zéro, (voir) quoi ? zéro et zéro, quoi ? zéro et zéro, et alors ? environ zéro, zéro ; PL. Quoi? des zéros et des zéros, (non) quoi ? des zéros et des zéros, pourquoi ? des zéros et des zéros, (je vois)… … Dictionnaire explicatif de Dmitriev

Zéro absolu (zéro). Razg. Négligence Une personne insignifiante et insignifiante. FSRY, 288 ; BTS, 24 ans ; ZS 1996, 33 V zéro. 1. Jarg. ils disent Plaisanterie. fer. À propos d'une intoxication grave. Youganov, 471 ; Vakhitov 2003, 22. 2. Zharg. musique Exactement, en pleine conformité avec... ... Grand dictionnaire de dictons russes

absolu- absurdité absolue, autorité absolue, impeccabilité absolue, désordre absolu, fiction absolue, immunité absolue, leader absolu, minimum absolu, monarque absolu, moralité absolue, zéro absolu… … Dictionnaire des expressions idiomatiques russes

Livres

• Zéro absolu, Pavel Absolu. La vie de toutes les créations du savant fou de la race Nes est très courte. Mais la prochaine expérience a une chance d’exister. Qu'est-ce qui l'attend?...

La température absolue zéro correspond à 273,15 degrés Celsius en dessous de zéro, 459,67 en dessous de zéro Fahrenheit. Pour l'échelle de température Kelvin, cette température elle-même constitue le zéro.

L'essence du zéro absolu

La notion de zéro absolu vient de l’essence même de la température. Tout corps qui se libère dans le milieu extérieur pendant. Dans le même temps, la température corporelle diminue, c'est-à-dire il reste moins d’énergie. Théoriquement, ce processus peut se poursuivre jusqu’à ce que la quantité d’énergie atteigne un minimum tel que le corps ne puisse plus la restituer.
Un lointain signe avant-coureur d'une telle idée se trouve déjà chez M.V. Lomonossov. Le grand scientifique russe expliquait la chaleur par un mouvement « rotatif ». Par conséquent, le degré de refroidissement maximum correspond à l’arrêt complet d’un tel mouvement.

Selon les concepts modernes, la température zéro absolue est celle à laquelle les molécules ont le niveau d'énergie le plus bas possible. Avec moins d'énergie, c'est-à-dire à une température plus basse, aucun corps physique ne peut exister.

Théorie et pratique

Le zéro absolu est un concept théorique ; il est en principe impossible de l’atteindre, même dans les laboratoires scientifiques dotés des équipements les plus sophistiqués. Mais les scientifiques parviennent à refroidir la substance à des températures très basses, proches du zéro absolu.

À de telles températures, les substances acquièrent propriétés étonnantes, ce qu’ils ne peuvent pas avoir dans des circonstances normales. Le mercure, appelé « argent vivant » car dans un état proche du liquide, devient solide à cette température – au point qu’il peut être utilisé pour enfoncer des clous. Certains métaux deviennent cassants, comme le verre. Le caoutchouc devient tout aussi dur. Si vous frappez un objet en caoutchouc avec un marteau à une température proche du zéro absolu, il se brisera comme du verre.

Ce changement de propriétés est également associé à la nature de la chaleur. Plus la température du corps physique est élevée, plus les molécules se déplacent de manière intense et chaotique. À mesure que la température diminue, le mouvement devient moins intense et la structure devient plus ordonnée. Ainsi un gaz devient un liquide et un liquide devient un solide. Le niveau ultime de l’ordre est la structure cristalline. À des températures ultra-basses, même les substances qui restent normalement amorphes, comme le caoutchouc, l'acquièrent.

Des phénomènes intéressants se produisent également avec les métaux. Les atomes du réseau cristallin vibrent avec moins d'amplitude, la diffusion des électrons diminue et donc la résistance électrique diminue. Le métal acquiert une supraconductivité dont l'application pratique semble très tentante, bien que difficile à réaliser.

Zéro absolu(zéro absolu) – le début de la température absolue, à partir de 273,16 K en dessous du point triple de l'eau (le point d'équilibre des trois phases - glace, eau et vapeur d'eau) ; Au zéro absolu, le mouvement des molécules s’arrête et elles sont dans un état de mouvement « nul ». Ou : la température la plus basse à laquelle une substance ne contient aucune énergie thermique.

Zéro absolu Commencer lecture de la température absolue. Correspond à -273,16°C. À l'heure actuelle, dans les laboratoires de physique, il est possible d'obtenir une température dépassant le zéro absolu de quelques millionièmes de degré seulement, mais selon les lois de la thermodynamique, il est impossible d'y parvenir. Au zéro absolu, le système serait dans un état avec l'énergie la plus basse possible (dans cet état, les atomes et les molécules effectueraient des vibrations « nulles ») et aurait une entropie nulle (zéro désordre). Le volume d'un gaz parfait au point de zéro absolu doit être égal à zéro, et pour déterminer ce point, le volume d'hélium gazeux réel est mesuré à séquentiel abaisser la température jusqu'à ce qu'elle se liquéfie à basse pression (-268,9°C) et extrapoler jusqu'à la température à laquelle le volume de gaz en l'absence de liquéfaction deviendrait nul. Température absolue thermodynamique L'échelle est mesurée en kelvins, désignée par le symbole K. Absolu thermodynamique l'échelle et l'échelle Celsius sont simplement décalées l'une par rapport à l'autre et sont liées par le rapport K = °C + 273,16 °.

Histoire

Le mot « température » est apparu à l'époque où les gens croyaient que les corps plus chauffés contenaient une plus grande quantité d'une substance spéciale - calorique - que les corps moins chauffés. Par conséquent, la température était perçue comme la force d’un mélange de matière corporelle et de calories. Pour cette raison, les unités de mesure du titre des boissons alcoolisées et de la température sont appelées les mêmes degrés.

Puisque la température est l’énergie cinétique des molécules, il est clair qu’il est plus naturel de la mesurer en unités d’énergie (c’est-à-dire dans le système SI en joules). Cependant, la mesure de la température a commencé bien avant la création de la théorie de la cinétique moléculaire, de sorte que les échelles pratiques mesurent la température en unités conventionnelles - les degrés.

Échelle Kelvin

La thermodynamique utilise l'échelle Kelvin, dans laquelle la température est mesurée à partir du zéro absolu (l'état correspondant à l'énergie interne minimale théoriquement possible d'un corps), et un kelvin est égal à 1/273,16 de la distance du zéro absolu au point triple de l'eau (l'état dans lequel la glace, l'eau et les paires d'eau sont en équilibre). La constante de Boltzmann est utilisée pour convertir les kelvins en unités d'énergie. Des unités dérivées sont également utilisées : kilokelvin, mégakelvin, millikelvin, etc.

Celsius

Dans la vie de tous les jours, on utilise l'échelle Celsius, sur laquelle 0 est le point de congélation de l'eau et 100° est le point d'ébullition de l'eau à pression atmosphérique. Les points de congélation et d'ébullition de l'eau n'étant pas bien définis, l'échelle Celsius est actuellement définie à l'aide de l'échelle Kelvin : un degré Celsius est égal à un kelvin, le zéro absolu étant égal à −273,15 °C. L'échelle Celsius est pratiquement très pratique car l'eau est très présente sur notre planète et notre vie est basée sur elle. Zéro Celsius est un point particulier pour la météorologie, car le gel de l'eau atmosphérique change tout de manière significative.

Fahrenheit

En Angleterre et notamment aux USA, l'échelle Fahrenheit est utilisée. Dans cette échelle, l'intervalle de la température elle-même est divisé en 100 degrés. hiver froid dans la ville où vivait Fahrenheit, à la température du corps humain. Zéro degré Celsius équivaut à 32 degrés Fahrenheit et un degré Fahrenheit équivaut à 5/9 degrés Celsius.

La définition actuelle de l'échelle Fahrenheit est la suivante : c'est une échelle de température dans laquelle 1 degré (1 °F) est égal à 1/180ème de la différence entre le point d'ébullition de l'eau et la température de fonte de la glace à pression atmosphérique, et le point de fusion de la glace est de +32 °F. La température sur l'échelle Fahrenheit est liée à la température sur l'échelle Celsius (t °C) par le rapport t °C = 5/9 (t °F - 32), 1 °F = 5/9 °C. Proposé par G. Fahrenheit en 1724.

Échelle de Réaumur

Proposé en 1730 par R. A. Réaumur, qui décrit le thermomètre à alcool qu'il a inventé.

L'unité est le degré Réaumur (°R), 1 °R est égal à 1/80 de l'intervalle de température entre les points de référence - la température de fonte de la glace (0 °R) et le point d'ébullition de l'eau (80 °R)

1 °R = 1,25 °C.

Actuellement, c’est en France, pays d’origine de l’auteur, que l’échelle est tombée en désuétude ;

Comparaison des échelles de température

La température normale du corps humain est de 36,6 °C ±0,7 °C ou 98,2 °F ±1,3 °F. La valeur communément citée de 98,6°F est une conversion exacte en Fahrenheit de la valeur allemande du 19ème siècle de 37°C. Parce que cette valeur n'est pas dans la plage température normale selon les idées modernes, on peut dire qu'il contient une précision excessive (incorrecte). Certaines valeurs de ce tableau ont été arrondies.

Comparaison des échelles Fahrenheit et Celsius

(de-Échelle Fahrenheit, oC- échelle Celsius)

Pour convertir les degrés Celsius en Kelvin, vous devez utiliser la formule T=t+T0 où T est la température en kelvins, t est la température en degrés Celsius, T 0 =273,15 kelvins. La taille d’un degré Celsius est égale à un kelvin.

La température limite à laquelle le volume d'un gaz parfait devient égal à zéro est considérée comme la température zéro absolue. Cependant, le volume de gaz réels à température zéro absolue ne peut pas disparaître. Cette limite de température a-t-elle alors un sens ?

La température limite, dont l'existence découle de la loi de Gay-Lussac, a du sens, puisqu'il est pratiquement possible de rapprocher les propriétés d'un gaz réel des propriétés d'un gaz idéal. Pour ce faire, il faut prélever un gaz de plus en plus raréfié, pour que sa densité tende vers zéro. En effet, à mesure que la température diminue, le volume d'un tel gaz va tendre vers la limite, proche de zéro.

Trouvons la valeur du zéro absolu sur l'échelle Celsius. Égaliser le volume VV formule (3.6.4) zéro et en tenant compte du fait que

La température du zéro absolu est donc

* Valeur du zéro absolu plus précise : -273,15 °C.

Il s’agit de la température extrême, la plus basse de la nature, du « plus grand ou dernier degré de froid », dont Lomonossov avait prédit l’existence.

Échelle Kelvin

Kelvin William (Thomson W.) (1824-1907) - un physicien anglais exceptionnel, l'un des fondateurs de la thermodynamique et de la théorie cinétique moléculaire des gaz.

Kelvin a introduit l'échelle de température absolue et a donné l'une des formulations de la deuxième loi de la thermodynamique sous la forme de l'impossibilité de convertir complètement la chaleur en travail. Il a calculé la taille des molécules en mesurant l’énergie de surface du liquide. Dans le cadre de la pose du câble télégraphique transatlantique, Kelvin a développé la théorie des oscillations électromagnétiques et a dérivé une formule pour la période d'oscillations libres dans un circuit. Pour ses réalisations scientifiques, W. Thomson a reçu le titre de Lord Kelvin.

Le scientifique anglais W. Kelvin a introduit l'échelle de température absolue. La température zéro sur l'échelle Kelvin correspond au zéro absolu, et l'unité de température sur cette échelle est égale à un degré sur l'échelle Celsius, donc la température absolue T est lié à la température sur l'échelle Celsius par la formule

(3.7.6)

La figure 3.11 montre l'échelle absolue et l'échelle Celsius à des fins de comparaison.

L'unité SI de température absolue est appelée le kelvin (en abrégé K). Par conséquent, un degré sur l’échelle Celsius équivaut à un degré sur l’échelle Kelvin : 1 °C = 1 K.

Ainsi, la température absolue, selon la définition donnée par la formule (3.7.6), est une grandeur dérivée qui dépend de la température Celsius et de la valeur de a déterminée expérimentalement. Pourtant, c’est d’une importance fondamentale.

Du point de vue de la théorie de la cinétique moléculaire, la température absolue est liée à l'énergie cinétique moyenne du mouvement chaotique des atomes ou des molécules. À T = O K le mouvement thermique des molécules s'arrête. Ceci sera abordé plus en détail au chapitre 4.

Dépendance du volume à la température absolue

En utilisant l'échelle de Kelvin, la loi de Gay-Lussac (3.6.4) peut être écrite sous une forme plus simple. Parce que

(3.7.7)

Le volume d'un gaz d'une masse donnée à pression constante est directement proportionnel à la température absolue.

Il s'ensuit que le rapport des volumes de gaz de même masse dans différents états à la même pression est égal au rapport des températures absolues :

(3.7.8)

Il existe une température minimale possible à laquelle le volume (et la pression) d'un gaz parfait disparaît. C'est la température du zéro absolu :-273 °C. Il est pratique de compter la température à partir du zéro absolu. C’est ainsi que l’échelle de température absolue est construite.