Abszolút nulla hőmérséklet
Abszolút nulla hőmérséklet(ritkábban - abszolút nulla hőmérséklet) - az a minimális hőmérsékleti határ, amelyre egy fizikai test rendelkezhet az Univerzumban. Az abszolút nulla az abszolút hőmérsékleti skála, például a Kelvin-skála origója. 1954-ben az X. Általános Súly- és Mértékkonferencia felállított egy termodinamikai hőmérsékleti skálát egy referenciaponttal - a víz hármaspontjával, amelynek hőmérsékletét 273,16 K-nak (pontosnak) vették, ami 0,01 °C-nak felel meg. a Celsius-skálán a hőmérséklet abszolút nullának –273,15 °C-nak felel meg.
Abszolút nulla közelében megfigyelt jelenségek
Az abszolút nullához közeli hőmérsékleten makroszkopikus szinten tisztán kvantumhatások figyelhetők meg, mint pl.
Megjegyzések
Irodalom
- G. Burmin. Az abszolút nulla elleni támadás. - M.: „Gyermekirodalom”, 1983
Lásd még
Wikimédia Alapítvány. 2010.
- Göring
- Kshapanaka
Nézze meg, mi az „abszolút nulla hőmérséklet” más szótárakban:
ABSZOLÚT NULLA HŐMÉRSÉKLET- termodinamikai referenciapont. hőmérséklet; 273,16 K-vel a víz hárompontos hőmérséklete (0,01 °C) alatt helyezkedik el (273,15 °C-kal a Celsius-skála szerinti nulla hőmérséklet alatt, (lásd HŐMÉRSÉKLETSKÁLA) A termodinamikai hőmérsékletskála és az A. n. T.… … Fizikai enciklopédia
abszolút nulla hőmérséklet- az abszolút hőmérséklet leolvasásának kezdete a termodinamikai hőmérsékleti skálán. Az abszolút nullapont 273,16 °C-kal a víz hárompontos hőmérséklete alatt található, amelyet 0,01 °C-nak feltételezünk. Az abszolút nulla hőmérséklet alapvetően elérhetetlen...... enciklopédikus szótár
abszolút nulla hőmérséklet- absoliutusis nulis statusas T sritis Energetika apibrėžtis Termodinaminės temperatūros atskaitos pradžia, esanti 273.16 K toliau trigubojo vandens taško. Pagal trečiąjį termodinamikos dėsnį, absoliutusis nulis nepasiekiamas. atitikmenys: engl.… … Aiškinamasis šiluminės ir branduolinės technikos terminų žodynas
Abszolút nulla hőmérséklet- a Kelvin-skála kezdeti értéke 273,16 Celsius-skála negatív hőmérséklet... A modern természettudomány kezdetei
ABSZOLÚT NULLA- hőmérséklet, a hőmérséklet leolvasásának kezdete a termodinamikai hőmérsékleti skálán. Az abszolút nullapont 273,16 °C-kal a víz hárompontos hőmérséklete (0,01 °C) alatt található. Az abszolút nulla alapvetően elérhetetlen, a hőmérséklet már majdnem elérte... ... Modern enciklopédia
ABSZOLÚT NULLA- a hőmérséklet a hőmérsékleti leolvasás kezdete a termodinamikai hőmérsékleti skálán. Az abszolút nulla 273,16.C-kal a víz hármaspontjának hőmérséklete alatt helyezkedik el, amelynek értéke 0,01,C. Az abszolút nulla alapvetően elérhetetlen (lásd... ... Nagy enciklopédikus szótár
ABSZOLÚT NULLA- a hőmérséklet, amely a hő hiányát fejezi ki, 218 ° C. Az orosz nyelvben szereplő idegen szavak szótára. Pavlenkov F., 1907. abszolút nulla hőmérséklet (fizikai) - a lehető legalacsonyabb hőmérséklet (273,15 ° C). Nagy szótár...... Orosz nyelv idegen szavak szótára
ABSZOLÚT NULLA- hőmérséklet, a hőmérséklet kezdete a termodinamikai hőmérsékleti skálán (lásd TERMODINAMIKUS HŐMÉRSÉKLET Skála). Az abszolút nulla pont 273,16 °C-kal a víz hármaspontjának (lásd TRIPLE POINT) hőmérséklete alatt helyezkedik el, amelyre elfogadott ... ... enciklopédikus szótár
ABSZOLÚT NULLA- rendkívül alacsony hőmérséklet, amelynél a molekulák hőmozgása leáll. Az ideális gáz nyomása és térfogata a Boyle-Mariotte-törvény szerint nullával egyenlő, és az abszolút hőmérséklet kezdetét a Kelvin-skála szerint tekintjük... ... Ökológiai szótár
ABSZOLÚT NULLA- az abszolút hőmérséklet-számlálás kezdete. 273,16°C-nak felel meg. Jelenleg a fizikai laboratóriumokban az abszolút nullát csak néhány milliomod fokkal meghaladó hőmérsékletet sikerült elérni, és a törvények szerint elérni... ... Collier enciklopédiája
ABSZOLÚT NULLA
ABSZOLÚT NULLA, az a hőmérséklet, amelyen a rendszer összes alkotóeleme a KVANTUMMECHANIKA törvényei által megengedett legkisebb energiamennyiséggel rendelkezik; nulla a Kelvin hőmérsékleti skálán, vagy -273,15°C (-459,67° Fahrenheit). Ezen a hőmérsékleten a rendszer entrópiája a befejezésre alkalmas energiamennyiség hasznos munka, - szintén nulla, bár a rendszer teljes energiája eltérhet nullától.
Tudományos és műszaki enciklopédikus szótár.
Nézze meg, mi az "ABSOLUTE ZERO" más szótárakban:
A hőmérséklet az a minimális hőmérsékleti határ, amellyel egy fizikai test rendelkezhet. Az abszolút nulla az abszolút hőmérsékleti skála, például a Kelvin-skála kiindulópontja. A Celsius-skálán az abszolút nulla -273 ... Wikipédia hőmérsékletnek felel meg
ABSZOLÚT NULLA HŐMÉRSÉKLET- a termodinamikai hőmérsékleti skála kezdete; 273,16 K-en (Kelvin) található a (lásd) víz alatt, i.e. egyenlő 273,16 °C-kal (Celsius). Az abszolút nulla a legalacsonyabb hőmérséklet a természetben, és gyakorlatilag elérhetetlen... Nagy Politechnikai Enciklopédia
Ez az a minimális hőmérsékleti határ, amellyel egy fizikai test rendelkezhet. Az abszolút nulla az abszolút hőmérsékleti skála, például a Kelvin-skála kiindulópontja. A Celsius-skálán az abszolút nulla -273,15 °C hőmérsékletnek felel meg.... ... Wikipédia
Az abszolút nulla hőmérséklet az a minimális hőmérsékleti határ, amellyel egy fizikai test rendelkezhet. Az abszolút nulla az abszolút hőmérsékleti skála, például a Kelvin-skála kiindulópontja. A Celsius-skálán az abszolút nulla a... ... Wikipédiának felel meg
Razg. Elhanyagolt Jelentéktelen, jelentéktelen ember. FSRY, 288; BTS, 24; ZS 1996, 33 ...
nulla- abszolút nulla … Orosz idiómák szótára
Nulla és nulla főnév, m., használt. összehasonlítani gyakran Morfológia: (nem) mi? nulla és nulla, miért? nulla és nulla, (lásd) mit? nulla és nulla, mi? nulla és nulla, mi van? körülbelül nulla, nulla; pl. Mit? nullák és nullák, (nem) mi? nullák és nullák, miért? nullák és nullák, (látom)…… Dmitriev magyarázó szótára
Abszolút nulla (nulla). Razg. Elhanyagolt Jelentéktelen, jelentéktelen ember. FSRY, 288; BTS, 24; ZS 1996, 33 V nulla. 1. Jarg. azt mondják Viccelődés. Vas. A súlyos mérgezésről. Yuganovs, 471; Vakhitov 2003, 22. 2. Zharg. zene Pontosan, teljes összhangban ... ... Az orosz mondások nagy szótára
abszolút- abszolút abszurditás, abszolút tekintély, abszolút feddhetetlenség, abszolút rendetlenség, abszolút fikció, abszolút mentelmi jog, abszolút vezető, abszolút minimum, abszolút uralkodó, abszolút erkölcs, abszolút nulla… Orosz idiómák szótára
Könyvek
- Abszolút nulla, abszolút Pavel. A Nes faj őrült tudósának minden alkotásának élete nagyon rövid. De a következő kísérletnek megvan az esélye a létezésre. Mi vár rá?...
A nulla abszolút hőmérséklet 273,15 Celsius-fok nulla alatt, 459,67 0 Fahrenheit alatti. A Kelvin hőmérsékleti skála esetében ez a hőmérséklet maga a nulla jel.
Az abszolút nulla hőmérséklet lényege
Az abszolút nulla fogalma a hőmérséklet lényegéből ered. Bármely test, amely során a külső környezetbe kerül. Ezzel párhuzamosan csökken a testhőmérséklet, i.e. kevesebb energia marad. Elméletileg ez a folyamat addig folytatódhat, amíg az energia mennyisége el nem éri azt a minimumot, hogy a szervezet már nem tudja leadni.
Egy ilyen ötlet távoli hírnöke már megtalálható M. V. Lomonoszovban. A nagy orosz tudós a hőt „forgó” mozgással magyarázta. Következésképpen a maximális hűtési fokozat az ilyen mozgás teljes leállítását jelenti.
A modern fogalmak szerint az abszolút nulla hőmérséklet az, amelyen a molekulák a lehető legalacsonyabb energiaszinttel rendelkeznek. Kevesebb energiával, pl. alacsonyabb hőmérsékleten nem létezhet fizikai test.
Elmélet és gyakorlat
Az abszolút nulla hőmérséklet elméleti koncepció, a gyakorlatban elvileg még a legkifinomultabb berendezésekkel rendelkező tudományos laboratóriumokban sem lehet elérni. De a tudósoknak sikerül lehűteni az anyagot nagyon alacsony hőmérsékletre, amely közel van az abszolút nullához.
Ilyen hőmérsékleten az anyagok felhalmozódnak csodálatos tulajdonságok, amivel normál körülmények között nem rendelkezhetnek. A higany, amelyet "élő ezüstnek" neveznek, mivel a folyadékhoz közeli állapotban van, ezen a hőmérsékleten megszilárdul - olyan mértékben, hogy szögek beverésére is használható. Egyes fémek törékennyé válnak, például az üveg. A gumi ugyanolyan kemény lesz. Ha az abszolút nullához közeli hőmérsékleten kalapáccsal megüt egy gumitárgyat, az üvegszerűen törik.
Ez a tulajdonságváltozás a hő természetével is összefügg. Minél magasabb a fizikai test hőmérséklete, annál intenzívebben és kaotikusabban mozognak a molekulák. A hőmérséklet csökkenésével a mozgás kevésbé intenzív, és a szerkezet rendezettebbé válik. Tehát a gázból folyékony, a folyadékból szilárd halmazállapotú lesz. A rendezettség végső szintje a kristályszerkezet. Ultra-alacsony hőmérsékleten még az általában amorf anyagok, például a gumi is felveszik azt.
Érdekes jelenségek a fémekkel is előfordulnak. A kristályrács atomjai kisebb amplitúdóval rezegnek, csökken az elektronszórás, ezért csökken az elektromos ellenállás. A fém szupravezetésre tesz szert, aminek gyakorlati alkalmazása igen csábítónak tűnik, bár nehezen megvalósítható.
Abszolút nulla(abszolút nulla) – az abszolút hőmérséklet kezdete, 273,16 K-vel a víz hármaspontja alatt (három fázis - jég, víz és vízgőz) egyensúlyi pontja; Az abszolút nullánál a molekulák mozgása leáll, és a „nulla” mozgás állapotában vannak. Vagy: a legalacsonyabb hőmérséklet, amelyen az anyag nem tartalmaz hőenergiát.
Abszolút nulla Rajt abszolút hőmérséklet leolvasás. -273,16 °C-nak felel meg. Jelenleg a fizikai laboratóriumokban az abszolút nullát csak néhány milliomod fokkal meghaladó hőmérsékletet sikerült elérni, de a termodinamika törvényei szerint ez lehetetlen. Abszolút nullán a rendszer a lehető legalacsonyabb energiájú állapotban lenne (ebben az állapotban az atomok és molekulák „nulla” rezgést végeznének), és nulla entrópiája lenne (nulla rendellenesség). Az ideális gáz térfogatának az abszolút nulla pontban egyenlőnek kell lennie nullával, és ennek a pontnak a meghatározásához a valódi hélium gáz térfogatát mérjük egymás utáni csökkenti a hőmérsékletet, amíg alacsony nyomáson cseppfolyósodik (-268,9 ° C), és extrapolál arra a hőmérsékletre, amelyen a gáz térfogata cseppfolyósítás nélkül nullává válik. Abszolút hőmérséklet termodinamikai A skála kelvinben van mérve, a K szimbólummal jelölve. Abszolút termodinamikai a skála és a Celsius-skála egyszerűen el van tolva egymáshoz képest, és a K = °C + 273,16 ° arányban állnak összefüggésben.
Sztori
A „hőmérséklet” szó azokban az időkben keletkezett, amikor az emberek azt hitték, hogy a felmelegített test nagyobb mennyiségben tartalmaz egy speciális anyagot - kalóriatartalmat -, mint a kevésbé melegített test. Ezért a hőmérsékletet a testanyag és a kalória keverékének erősségeként fogták fel. Emiatt az alkoholtartalmú italok erősségének és hőmérsékletének mértékegységeit azonosnak nevezik - foknak.
Mivel a hőmérséklet a molekulák kinetikus energiája, nyilvánvaló, hogy a legtermészetesebb energiaegységekben (az SI-rendszerben joule-ban) mérni. A hőmérsékletmérés azonban jóval a molekuláris kinetikai elmélet megalkotása előtt elkezdődött, így a gyakorlati mérlegek a hőmérsékletet hagyományos mértékegységekben - fokokban - mérik.
Kelvin skála
A termodinamika a Kelvin-skálát használja, amelyben a hőmérsékletet az abszolút nullától (a test elméletileg lehetséges minimális belső energiájának megfelelő állapottól) mérik, és egy kelvin egyenlő az abszolút nulla és a test hármaspontja közötti távolság 1/273,16-ával. víz (az az állapot, amelyben a jég, a víz és a víz párok egyensúlyban vannak). A Boltzmann-állandót a kelvinek energiaegységekké alakítására használják. Származtatott mértékegységeket is használnak: kilokelvin, megakelvin, millikelvin stb.
Celsius
A mindennapi életben a Celsius-skálát használják, amelyben 0 a víz fagyáspontja, 100° pedig a víz forráspontja légköri nyomáson. Mivel a víz fagyáspontja és forráspontja nincs pontosan meghatározva, a Celsius-skála jelenleg a Kelvin-skála segítségével definiálható: egy Celsius-fok egyenlő egy kelvinnel, az abszolút nulla értéke –273,15 °C. A Celsius-skála gyakorlatilag nagyon kényelmes, mert bolygónkon nagyon elterjedt a víz, és életünk is erre épül. A nulla Celsius a meteorológia különleges pontja, hiszen a légköri víz befagyása mindent jelentősen megváltoztat.
Fahrenheit
Angliában és különösen az USA-ban a Fahrenheit-skálát használják. Ebben a skálában a hőmérséklettől számított intervallum 100 fokra van osztva. hideg tél a városban, ahol Fahrenheit élt, az emberi test hőmérsékletére. A nulla Celsius-fok 32 Fahrenheit-fok, a Fahrenheit-fok pedig 5/9 Celsius-fok.
A Fahrenheit-skála jelenlegi definíciója a következő: olyan hőmérsékleti skála, amelyben 1 fok (1 °F) egyenlő a víz forráspontja és a jég légköri nyomáson mért olvadáspontja közötti különbség 1/180-ad részével, és a jég olvadáspontja +32 °F. A Fahrenheit-skála hőmérséklete a Celsius-skála hőmérsékletéhez (t °C) a t °C = 5/9 (t °F - 32), 1 °F = 5/9 °C arányban kapcsolódik. G. Fahrenheit javasolta 1724-ben.
Reaumur skála
1730-ban javasolta R. A. Reaumur, aki leírta az általa feltalált alkoholhőmérőt.
A mértékegység a Reaumur fok (°R), 1 °R egyenlő a referenciapontok - a jég olvadáspontja (0 °R) és a víz forráspontja (80 °R) közötti hőmérséklet-intervallum 1/80-ával.
1 °R = 1,25 °C.
Jelenleg a mérleg kiesett a használatból, legtovább Franciaországban, a szerző hazájában maradt fenn.
A hőmérsékleti skálák összehasonlítása
| Leírás | Kelvin | Celsius | Fahrenheit | Newton | Reaumur |
| Abszolút nulla | −273.15 | −459.67 | −90.14 | −218.52 | |
| Fahrenheit keverékének olvadási hőmérséklete (só és jég egyenlő mennyiségben) | 0 | −5.87 | |||
| A víz fagypontja (normál körülmények között) | 0 | 32 | 0 | ||
| Átlagos emberi testhőmérséklet¹ | 36.8 | 98.2 | 12.21 | ||
| A víz forráspontja (normál körülmények között) | 100 | 212 | 33 | ||
| Napfelület hőmérséklete | 5800 | 5526 | 9980 | 1823 |
A normál emberi testhőmérséklet 36,6 °C ±0,7 °C vagy 98,2 °F ±1,3 °F. Az általánosan jegyzett 98,6°F érték a 19. századi német 37°C érték Fahrenheitre való pontos átváltása. Mert ez az érték nincs a tartományban normál hőmérséklet modern elképzelések szerint azt mondhatjuk, hogy túlzott (helytelen) pontosságot tartalmaz. Ebben a táblázatban néhány értéket kerekítettek.
Fahrenheit és Celsius skála összehasonlítása
(nak,-nek- Fahrenheit skála, oC- Celsius skála)
| oF | oC | oF | oC | oF | oC | oF | oC | |||
| -459.67 -450 -400 -350 -300 -250 -200 -190 -180 -170 -160 -150 -140 -130 -120 -110 -100 -95 -90 -85 -80 -75 -70 -65 | -273.15 -267.8 -240.0 -212.2 -184.4 -156.7 -128.9 -123.3 -117.8 -112.2 -106.7 -101.1 -95.6 -90.0 -84.4 -78.9 -73.3 -70.6 -67.8 -65.0 -62.2 -59.4 -56.7 -53.9 | -60 -55 -50 -45 -40 -35 -30 -25 -20 -19 -18 -17 -16 -15 -14 -13 -12 -11 -10 -9 -8 -7 -6 -5 | -51.1 -48.3 -45.6 -42.8 -40.0 -37.2 -34.4 -31.7 -28.9 -28.3 -27.8 -27.2 -26.7 -26.1 -25.6 -25.0 -24.4 -23.9 -23.3 -22.8 -22.2 -21.7 -21.1 -20.6 | -4 -3 -2 -1 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 | -20.0 -19.4 -18.9 -18.3 -17.8 -17.2 -16.7 -16.1 -15.6 -15.0 -14.4 -13.9 -13.3 -12.8 -12.2 -11.7 -11.1 -10.6 -10.0 -9.4 -8.9 -8.3 -7.8 -7.2 | 20 21 22 23 24 25 30 35 40 45 50 55 60 65 70 75 80 85 90 95 100 125 150 200 | -6.7 -6.1 -5.6 -5.0 -4.4 -3.9 -1.1 1.7 4.4 7.2 10.0 12.8 15.6 18.3 21.1 23.9 26.7 29.4 32.2 35.0 37.8 51.7 65.6 93.3 |
A Celsius-fok Kelvinre konvertálásához a képletet kell használni T=t+T 0 ahol T a hőmérséklet kelvinben, t a hőmérséklet Celsius-fokban, T 0 =273,15 kelvin. Egy Celsius-fok mérete egyenlő egy kelvinnel.
Abszolút nulla hőmérsékletnek azt a határhőmérsékletet vesszük, amelyen az ideális gáz térfogata nullával egyenlővé válik. A valódi gázok térfogata azonban abszolút nulla hőmérsékleten nem tűnhet el. Akkor ennek a hőmérsékleti határnak van értelme?
A határhőmérséklet, amelynek megléte a Gay-Lussac törvényből következik, logikus, hiszen gyakorlatilag lehetséges egy valós gáz tulajdonságait az ideálishoz közelíteni. Ehhez egyre ritkább gázt kell venni, hogy a sűrűsége nullára csökkenjen. Valójában a hőmérséklet csökkenésével az ilyen gáz térfogata a határértékre, a nullához közeli lesz.
Keressük meg az abszolút nulla értékét a Celsius-skálán. Hangerő egyenlővé tétele VV(3.6.4) képlet nulla, és ezt figyelembe véve
Ezért az abszolút nulla hőmérséklet az
* Pontosabb abszolút nulla érték: -273,15 °C.
Ez a természet szélsőséges, legalacsonyabb hőmérséklete, a „legnagyobb vagy utolsó hidegfok”, amelynek létezését Lomonoszov megjósolta.
Kelvin skála
Kelvin William (Thomson W.) (1824-1907) - kiváló angol fizikus, a termodinamika és a gázok molekuláris kinetikai elméletének egyik megalapítója.
Kelvin bevezette az abszolút hőmérsékleti skálát, és megadta a termodinamika második főtételének egyik megfogalmazását a hő teljes munkává alakításának lehetetlensége formájában. A folyadék felületi energiájának mérése alapján számította ki a molekulák méretét. A transzatlanti távírókábel lefektetésével kapcsolatban Kelvin kidolgozta az elektromágneses rezgések elméletét, és levezette az áramkör szabad rezgésének periódusának képletét. Tudományos eredményeiért W. Thomson Lord Kelvin címet kapott.
W. Kelvin angol tudós bemutatta az abszolút hőmérsékleti skálát. A Kelvin-skála nulla hőmérséklete az abszolút nullának felel meg, a hőmérséklet mértékegysége pedig a Celsius-skála egy fokkal, tehát abszolút hőmérséklet T képlettel viszonyul a Celsius-skála hőmérsékletéhez
(3.7.6)
A 3.11. ábra az abszolút skálát és a Celsius-skálát mutatja összehasonlítás céljából.
Az abszolút hőmérséklet SI mértékegységét kelvinnek (rövidítve K) nevezzük. Ezért a Celsius-skála egy foka egyenlő a Kelvin-skála egy fokával: 1 °C = 1 K.
Így az abszolút hőmérséklet a (3.7.6) képlet definíciója szerint olyan származtatott mennyiség, amely a Celsius-hőmérséklettől és a kísérletileg meghatározott értékétől függ. Ennek azonban alapvető jelentősége van.
A molekuláris kinetikai elmélet szempontjából az abszolút hőmérséklet az atomok vagy molekulák kaotikus mozgásának átlagos kinetikai energiájához kapcsolódik. Nál nél T = O K a molekulák hőmozgása leáll. Erről részletesebben a 4. fejezetben lesz szó.
A térfogat függése az abszolút hőmérséklettől
A Kelvin-skála segítségével a Gay-Lussac-törvény (3.6.4) egyszerűbb formában is felírható. Mert
(3.7.7)
Egy adott tömegű gáz térfogata állandó nyomáson egyenesen arányos az abszolút hőmérséklettel.
Ebből következik, hogy az azonos tömegű gáz térfogatának aránya különböző állapotokban, azonos nyomáson megegyezik az abszolút hőmérsékletek arányával:
(3.7.8)
Van egy minimális lehetséges hőmérséklet, amelynél az ideális gáz térfogata (és nyomása) eltűnik. Ez abszolút nulla hőmérséklet:-273 °C. Kényelmes a hőmérsékletet abszolút nullától számítani. Így épül fel az abszolút hőmérsékleti skála.
