Absolūtā nulles temperatūra
Absolūtā nulles temperatūra(retāk - absolūtā nulles temperatūra) - minimālā temperatūras robeža, kāda var būt fiziskam ķermenim Visumā. Absolūtā nulle kalpo kā absolūtās temperatūras skalas, piemēram, Kelvina skalas, izcelsme. 1954. gadā X Ģenerālsvaru un mēru konferencē tika izveidota termodinamiskā temperatūras skala ar vienu atskaites punktu - ūdens trīskāršo punktu, kura temperatūra tika ņemta par 273,16 K (precīzi), kas atbilst 0,01 °C, tā ka pēc Celsija skalas temperatūra atbilst absolūtajai nullei –273,15 °C.
Parādības, kas novērotas tuvu absolūtai nullei
Temperatūrā, kas ir tuvu absolūtai nullei, makroskopiskā līmenī var novērot tīri kvantu efektus, piemēram:
Piezīmes
Literatūra
- G. Burmins. Uzbrukums absolūtai nullei. - M.: "Bērnu literatūra", 1983
Skatīt arī
Wikimedia fonds. 2010. gads.
- Gērings
- Kšapanaka
Skatiet, kas ir “absolūtā nulles temperatūra” citās vārdnīcās:
ABSOLŪTAS NULLES TEMPERATŪRA- termodinamiskais atskaites punkts. temp; kas atrodas 273,16 K zem ūdens trīskāršā punkta temperatūras (0,01 ° C) (273,15 ° C zem nulles temperatūras pēc Celsija skalas, (sk. TEMPERATŪRAS SKALAS). Termodinamiskās temperatūras skalas esamība un A. n. T.… … Fiziskā enciklopēdija
absolūtā nulles temperatūra- absolūtās temperatūras rādījuma sākums termodinamiskās temperatūras skalā. Absolūtā nulle atrodas 273,16ºC zem ūdens trīspunkta temperatūras, kas tiek pieņemta par 0,01ºC. Absolūtā nulles temperatūra būtībā ir nesasniedzama...... enciklopēdiskā vārdnīca
absolūtā nulles temperatūra- 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. atbilstmenys: engl.… … Aiškinamasis šiluminės ir branduolinės technikos terminų žodynas
Absolūtā nulles temperatūra- sākotnējais rādījums pēc Kelvina skalas ir negatīva temperatūra 273,16 grādi pēc Celsija skalas... Mūsdienu dabaszinātņu aizsākumi
ABSOLŪTA NULLE- temperatūra, temperatūras rādījuma sākums termodinamiskās temperatūras skalā. Absolūtā nulle atrodas 273,16°C zem ūdens trīspunkta temperatūras (0,01°C). Absolūtā nulle ir principiāli nesasniedzama, temperatūra gandrīz sasniegta... ... Mūsdienu enciklopēdija
ABSOLŪTA NULLE- temperatūra ir temperatūras sākuma punkts termodinamiskās temperatūras skalā. Absolūtā nulle atrodas 273.16.C zem ūdens trīskāršā punkta temperatūras, kurai vērtība ir 0.01.C. Absolūtā nulle būtībā ir nesasniedzama (sk... ... Lielā enciklopēdiskā vārdnīca
ABSOLŪTA NULLE- temperatūra, kas izsaka siltuma neesamību, ir vienāda ar 218 ° C. Krievu valodā iekļauto svešvārdu vārdnīca. Pavlenkov F., 1907. absolūtā nulles temperatūra (fiziskā) - zemākā iespējamā temperatūra (273,15°C). Lielā vārdnīca...... Krievu valodas svešvārdu vārdnīca
ABSOLŪTA NULLE- temperatūra, temperatūras sākums uz termodinamiskās temperatūras skalas (skat. TERMODINAMISKĀS TEMPERATŪRAS SKALU). Absolūtā nulle atrodas par 273,16 °C zem ūdens trīskāršā punkta temperatūras (skat. TRIPLE POINT), kurai tā ir pieņemta ... ... enciklopēdiskā vārdnīca
ABSOLŪTA NULLE- ārkārtīgi zema temperatūra, pie kura apstājas molekulu termiskā kustība. Ideālās gāzes spiediens un tilpums saskaņā ar Boila-Mariota likumu kļūst vienāds ar nulli, un absolūtās temperatūras sākums pēc Kelvina skalas tiek pieņemts ... ... Ekoloģiskā vārdnīca
ABSOLŪTA NULLE- absolūtās temperatūras skaitīšanas sākums. Atbilst 273,16° C. Šobrīd fizikālajās laboratorijās ir izdevies tikai par dažām grāda miljondaļām iegūt temperatūru, kas pārsniedz absolūto nulli, un to sasniegt, atbilstoši likumiem... ... Koljēra enciklopēdija
ABSOLŪTA NULLE
ABSOLŪTA NULLE, temperatūra, kurā visām sistēmas sastāvdaļām ir vismazākais enerģijas daudzums, ko pieļauj KVANTUMMEHĀNIKAS likumi; nulle Kelvina temperatūras skalā vai -273,15°C (-459,67° Fārenheita). Šajā temperatūrā sistēmas entropija ir enerģijas daudzums, kas piemērots pabeigšanai noderīgs darbs, - arī ir vienāds ar nulli, lai gan sistēmas kopējais enerģijas daudzums var atšķirties no nulles.
Zinātniskā un tehniskā enciklopēdiskā vārdnīca.
Skatiet, kas ir "ABSOLUTE ZERO" citās vārdnīcās:
Temperatūra ir minimālā temperatūras robeža, kāda var būt fiziskam ķermenim. Absolūtā nulle kalpo kā sākumpunkts absolūtai temperatūras skalai, piemēram, Kelvina skalai. Pēc Celsija skalas absolūtā nulle atbilst temperatūrai –273 ... Wikipedia
ABSOLŪTAS NULLES TEMPERATŪRA- termodinamiskās temperatūras skalas sākums; atrodas 273,16 K (Kelvina) zem (sk.) ūdens, t.i. vienāds ar 273,16°C (Celsija). Absolūtā nulle ir zemākā temperatūra dabā un praktiski nesasniedzama... Lielā Politehniskā enciklopēdija
Šī ir minimālā temperatūras robeža, kāda var būt fiziskam ķermenim. Absolūtā nulle kalpo kā sākumpunkts absolūtai temperatūras skalai, piemēram, Kelvina skalai. Pēc Celsija skalas absolūtā nulle atbilst temperatūrai –273,15 °C.... ... Wikipedia
Absolūtā nulles temperatūra ir minimālā temperatūras robeža, kāda var būt fiziskam ķermenim. Absolūtā nulle kalpo kā sākumpunkts absolūtai temperatūras skalai, piemēram, Kelvina skalai. Pēc Celsija skalas absolūtā nulle atbilst... ... Wikipedia
Razg. Novārtā atstāts Nenozīmīgs, nenozīmīgs cilvēks. FSRY, 288; BTS, 24; ZS 1996, 33 ...
nulle- absolūtā nulle… Krievu idiomu vārdnīca
Nulle un nulles lietvārds, m., lietots. salīdzināt bieži Morfoloģija: (nē) kas? nulle un nulle, kāpēc? nulle un nulle, (skat) ko? nulle un nulle, ko? nulle un nulle, kā ar to? aptuveni nulle, nulle; pl. Kas? nulles un nulles, (nē) ko? nulles un nulles, kāpēc? nulles un nulles, (es redzu)…… Dmitrijeva skaidrojošā vārdnīca
Absolūtā nulle (nulle). Razg. Nolaidība Nenozīmīgs, nenozīmīgs cilvēks. FSRY, 288; BTS, 24; ZS 1996, 33 V nulle. 1. Jarg. viņi saka Jokojoties. dzelzs. Par smagu intoksikāciju. Juganovs, 471; Vahitovs 2003, 22. 2. Žargs. mūzika Tieši tā, pilnīgā saskaņā ar...... Liela krievu teicienu vārdnīca
absolūts- absolūts absurds, absolūta autoritāte, absolūta nevainojamība, absolūta nekārtība, absolūta fikcija, absolūta imunitāte, absolūts līderis, absolūtais minimums, absolūtais monarhs, absolūta morāle, absolūta nulle… Krievu idiomu vārdnīca
Grāmatas
- Absolūtā nulle, absolūtais Pāvels. Visu Nesas rases trakā zinātnieka darbu mūžs ir ļoti īss. Bet nākamajam eksperimentam ir iespēja pastāvēt. Kas viņu sagaida priekšā?...
Absolūtā nulles temperatūra atbilst 273,15 grādiem pēc Celsija zem nulles, 459,67 zem nulles pēc Fārenheita. Kelvina temperatūras skalai šī temperatūra pati par sevi ir nulles atzīme.
Absolūtās nulles temperatūras būtība
Absolūtās nulles jēdziens izriet no pašas temperatūras būtības. Jebkurš ķermenis, kas izdalās ārējā vidē laikā. Tajā pašā laikā ķermeņa temperatūra pazeminās, t.i. paliek mazāk enerģijas. Teorētiski šis process var turpināties, līdz enerģijas daudzums sasniedz tādu minimumu, ka organisms to vairs nevar atdot.
Tālu vēstnesi šādai idejai var atrast jau M.V. Lielais krievu zinātnieks siltumu skaidroja ar “rotācijas” kustību. Līdz ar to maksimālā dzesēšanas pakāpe ir pilnīga šādas kustības apturēšana.
Saskaņā ar mūsdienu koncepcijām absolūtā nulles temperatūra ir tā, kurā molekulām ir zemākais iespējamais enerģijas līmenis. Ar mazāku enerģiju, t.i. zemākā temperatūrā neviens fiziskais ķermenis nevar pastāvēt.
Teorija un prakse
Absolūtā nulles temperatūra ir teorētisks jēdziens, to praktiski nav iespējams sasniegt pat zinātniskās laboratorijās ar vismodernāko aprīkojumu. Taču zinātniekiem izdodas vielu atdzesēt līdz ļoti zemai temperatūrai, kas ir tuvu absolūtai nullei.
Šādās temperatūrās vielas iegūst pārsteidzošas īpašības, kas normālos apstākļos viņiem nevar būt. Dzīvsudrabs, ko sauc par "dzīvo sudrabu", jo tas atrodas stāvoklī, kas ir tuvu šķidrumam, šajā temperatūrā kļūst ciets - līdz tādam līmenim, ka to var izmantot naglu iedzīšanai. Daži metāli kļūst trausli, piemēram, stikls. Gumija kļūst tikpat cieta. Ja ar āmuru iesitīsi pret gumijas priekšmetu absolūtai nullei tuvu temperatūrā, tas saplīsīs kā stikls.
Šīs īpašību izmaiņas ir saistītas arī ar siltuma dabu. Jo augstāka ir fiziskā ķermeņa temperatūra, jo intensīvāk un haotiskāk pārvietojas molekulas. Temperatūrai pazeminoties, kustība kļūst mazāk intensīva un struktūra kļūst sakārtotāka. Tātad gāze kļūst par šķidrumu, un šķidrums kļūst par cietu. Galīgais kārtības līmenis ir kristāla struktūra. Īpaši zemā temperatūrā to iegūst pat vielas, kas parasti paliek amorfas, piemēram, gumija.
Interesantas parādības notiek arī ar metāliem. Kristāla režģa atomi vibrē ar mazāku amplitūdu, samazinās elektronu izkliede, līdz ar to samazinās arī elektriskā pretestība. Metāls iegūst supravadītspēju, kuras praktiskais pielietojums šķiet ļoti vilinošs, lai gan grūti sasniedzams.
Absolūtā nulle(absolūtā nulle) – absolūtās temperatūras sākums, sākot no 273,16 K zem ūdens trīskāršā punkta (trīs fāzu - ledus, ūdens un ūdens tvaiku līdzsvara punkts); Pie absolūtās nulles molekulu kustība apstājas, un tās atrodas “nulles” kustības stāvoklī. Vai: zemākā temperatūra, kurā viela nesatur siltumenerģiju.
Absolūtā nulle Sākt absolūtās temperatūras rādījums. Atbilst -273,16 ° C. Šobrīd fizikālajās laboratorijās ir izdevies iegūt temperatūru, kas pārsniedz absolūto nulli tikai par dažām miljondaļām, taču saskaņā ar termodinamikas likumiem to nav iespējams sasniegt. Pie absolūtās nulles sistēma būtu stāvoklī ar zemāko iespējamo enerģiju (šajā stāvoklī atomi un molekulas veiktu “nulles” vibrācijas) un tai būtu nulles entropija (nulle traucējumi). Ideālās gāzes tilpumam absolūtās nulles punktā jābūt vienādam ar nulli, un, lai noteiktu šo punktu, reālās hēlija gāzes tilpumu mēra plkst. secīgi temperatūras pazemināšana, līdz tā sašķidrinās zemā spiedienā (-268,9 ° C) un ekstrapolē uz temperatūru, kurā gāzes tilpums kļūtu par nulli, ja nebūtu sašķidrināšanas. Absolūtā temperatūra termodinamiskā skala tiek mērīta kelvinos, apzīmēta ar simbolu K. Absolūti termodinamiskā skala un Celsija skala ir vienkārši nobīdītas viena pret otru un ir saistītas ar attiecību K = °C + 273,16 °.
Stāsts
Vārds “temperatūra” radās tajos laikos, kad cilvēki uzskatīja, ka vairāk uzkarsētajos ķermeņos ir lielāks daudzums īpašas vielas - kaloriju - nekā mazāk sakarsētajos. Tāpēc temperatūra tika uztverta kā ķermeņa vielas un kaloriju maisījuma stiprums. Šī iemesla dēļ alkoholisko dzērienu stipruma un temperatūras mērvienības tiek sauktas par vienādām - grādiem.
Tā kā temperatūra ir molekulu kinētiskā enerģija, ir skaidrs, ka visdabiskāk to mērīt enerģijas vienībās (t.i., SI sistēmā džoulos). Taču temperatūras mērīšana sākās ilgi pirms molekulārās kinētiskās teorijas radīšanas, tāpēc praktiskie svari temperatūru mēra konvencionālās mērvienībās – grādos.
Kelvina skala
Termodinamikā tiek izmantota Kelvina skala, kurā temperatūru mēra no absolūtās nulles (stāvoklis, kas atbilst minimālajai teorētiski iespējamai ķermeņa iekšējai enerģijai), un viens kelvins ir vienāds ar 1/273,16 attāluma no absolūtās nulles līdz trīskāršajam punktam. ūdens (stāvoklis, kurā ledus, ūdens un ūdens pāri atrodas līdzsvarā). Boltzmana konstante tiek izmantota, lai pārvērstu kelvinus enerģijas vienībās. Tiek izmantotas arī atvasinātās mērvienības: kilokelvins, megakelvins, milikelvins utt.
Celsija
Ikdienā tiek izmantota Celsija skala, kurā 0 ir ūdens sasalšanas temperatūra, bet 100° ir ūdens viršanas temperatūra atmosfēras spiedienā. Tā kā ūdens sasalšanas un viršanas temperatūras nav precīzi noteiktas, Celsija skala pašlaik tiek definēta, izmantojot Kelvina skalu: Celsija grāds ir vienāds ar kelvinu, absolūtā nulle tiek uzskatīta par –273,15 °C. Celsija skala ir praktiski ļoti ērta, jo ūdens uz mūsu planētas ir ļoti izplatīts un uz tā balstās mūsu dzīve. Nulle pēc Celsija ir īpašs meteoroloģijas punkts, jo atmosfēras ūdens sasalšana visu būtiski maina.
Fārenheita
Anglijā un īpaši ASV izmanto Fārenheita skalu. Šajā skalā intervāls no pašas temperatūras ir sadalīts 100 grādos. auksta ziema pilsētā, kurā dzīvoja Fārenheits, līdz cilvēka ķermeņa temperatūrai. Nulle grādi pēc Celsija ir 32 grādi pēc Fārenheita, un grāds pēc Fārenheita ir vienāds ar 5/9 grādiem pēc Celsija.
Pašreizējā Fārenheita skalas definīcija ir šāda: tā ir temperatūras skala, kurā 1 grāds (1 °F) ir vienāds ar 1/180 starpību starp ūdens viršanas temperatūru un ledus kušanas temperatūru atmosfēras spiedienā, un ledus kušanas temperatūra ir +32 °F. Temperatūra pēc Fārenheita skalas ir saistīta ar temperatūru pēc Celsija skalas (t °C) ar attiecību t °C = 5/9 (t °F - 32), 1 °F = 5/9 °C. Ierosināja G. Fārenheits 1724. gadā.
Reaumur skala
1730. gadā ierosināja R. A. Reamurs, kurš aprakstīja viņa izgudroto spirta termometru.
Mērvienība ir Reaumur grāds (°R), 1°R ir vienāds ar 1/80 no temperatūras intervāla starp atskaites punktiem - ledus kušanas temperatūru (0°R) un ūdens viršanas temperatūru (80°R).
1 °R = 1,25 °C.
Pašlaik mērogs ir izkritis no lietošanas, tas visilgāk izdzīvojis autora dzimtenē.
Temperatūras skalu salīdzinājums
| Apraksts | Kelvins | Celsija | Fārenheita | Ņūtons | Reaumur |
| Absolūtā nulle | −273.15 | −459.67 | −90.14 | −218.52 | |
| Fārenheita maisījuma kušanas temperatūra (sāls un ledus vienādos daudzumos) | 0 | −5.87 | |||
| Ūdens sasalšanas punkts (normālos apstākļos) | 0 | 32 | 0 | ||
| Vidējā cilvēka ķermeņa temperatūra¹ | 36.8 | 98.2 | 12.21 | ||
| Ūdens viršanas temperatūra (normālos apstākļos) | 100 | 212 | 33 | ||
| Saules virsmas temperatūra | 5800 | 5526 | 9980 | 1823 |
Normāla cilvēka ķermeņa temperatūra ir 36,6 °C ±0,7 °C vai 98,2 °F ±1,3 °F. Parasti norādītā vērtība 98,6 °F ir precīza 19. gadsimta Vācijas vērtības 37 °C pārvēršana pēc Fārenheita. Tā kā šī vērtība nav diapazonā normāla temperatūra saskaņā ar mūsdienu priekšstatiem mēs varam teikt, ka tajā ir pārmērīga (nepareiza) precizitāte. Dažas vērtības šajā tabulā ir noapaļotas.
Fārenheita un Celsija skalu salīdzinājums
(o F- Fārenheita skala, oC- Celsija skala)
| 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 |
Lai pārvērstu grādus pēc Celsija uz Kelvinu, jums jāizmanto formula T=t+T 0 kur T ir temperatūra kelvinos, t ir temperatūra Celsija grādos, T 0 =273,15 kelvini. Celsija grāda izmērs ir vienāds ar kelvinu.
Ierobežojošo temperatūru, pie kuras ideālās gāzes tilpums kļūst vienāds ar nulli, uzskata par absolūtās nulles temperatūru. Tomēr reālo gāzu tilpums absolūtā nulles temperatūrā nevar izzust. Vai tad šim temperatūras ierobežojumam ir jēga?
Ierobežojošajai temperatūrai, kuras pastāvēšana izriet no Geja-Lussaka likuma, ir jēga, jo ir praktiski iespējams pietuvināt reālas gāzes īpašības ideālās gāzes īpašībām. Lai to izdarītu, jums ir jāņem arvien retāka gāze, lai tās blīvums būtu līdz nullei. Patiešām, temperatūrai pazeminoties, šādas gāzes tilpums būs līdz robežai, tuvu nullei.
Atradīsim absolūtās nulles vērtību pēc Celsija skalas. Skaļuma pielīdzināšana VV formula (3.6.4) nulle un ņemot vērā to
Tādējādi absolūtā nulles temperatūra ir
* Precīzāka absolūtās nulles vērtība: -273,15 °C.
Tā ir ekstremālā, zemākā temperatūra dabā, tā “lielākā vai pēdējā aukstuma pakāpe”, kuras eksistenci prognozēja Lomonosovs.
Kelvina skala
Kelvins Viljams (Thomson W.) (1824-1907) - izcils angļu fiziķis, viens no termodinamikas un gāzu molekulāri kinētiskās teorijas pamatlicējiem.
Kelvins ieviesa absolūtās temperatūras skalu un sniedza vienu no termodinamikas otrā likuma formulējumiem neiespējamības pilnībā pārvērst siltumu darbā. Viņš aprēķināja molekulu lielumu, pamatojoties uz šķidruma virsmas enerģijas mērīšanu. Saistībā ar transatlantiskā telegrāfa kabeļa ievilkšanu Kelvins izstrādāja elektromagnētisko svārstību teoriju un atvasināja formulu brīvo svārstību periodam ķēdē. Par zinātniskajiem sasniegumiem V. Tomsons saņēma lorda Kelvina titulu.
Angļu zinātnieks V. Kelvins ieviesa absolūtās temperatūras skalu. Nulles temperatūra Kelvina skalā atbilst absolūtajai nullei, un temperatūras mērvienība šajā skalā ir vienāda ar grādu pēc Celsija skalas, tātad absolūtā temperatūra T ir saistīta ar temperatūru pēc Celsija skalas pēc formulas
(3.7.6)
3.11. attēlā salīdzinājumam parādīta absolūtā skala un Celsija skala.
Absolūtās temperatūras SI vienību sauc par kelvinu (saīsināti K). Tāpēc viens grāds pēc Celsija skalas ir vienāds ar vienu grādu Kelvina skalā: 1 °C = 1 K.
Tādējādi absolūtā temperatūra saskaņā ar formulu (3.7.6.) ir atvasināts lielums, kas ir atkarīgs no Celsija temperatūras un no eksperimentāli noteiktās a vērtības. Tomēr tam ir būtiska nozīme.
No molekulārās kinētiskās teorijas viedokļa absolūtā temperatūra ir saistīta ar atomu vai molekulu haotiskās kustības vidējo kinētisko enerģiju. Plkst T = O K molekulu termiskā kustība apstājas. Par to sīkāk tiks runāts 4. nodaļā.
Tilpuma atkarība no absolūtās temperatūras
Izmantojot Kelvina skalu, Gay-Lussac likumu (3.6.4.) var uzrakstīt vienkāršākā formā. Jo
(3.7.7)
Noteiktas masas gāzes tilpums nemainīgā spiedienā ir tieši proporcionāls absolūtajai temperatūrai.
No tā izriet, ka vienas masas gāzes tilpumu attiecība dažādos stāvokļos vienā spiedienā ir vienāda ar absolūto temperatūru attiecību:
(3.7.8)
Pastāv minimālā iespējamā temperatūra, pie kuras izzūd ideālās gāzes tilpums (un spiediens). Tā ir absolūtā nulles temperatūra:-273 °C. Ir ērti skaitīt temperatūru no absolūtās nulles. Šādi tiek veidota absolūtā temperatūras skala.
