Temperatura zero absolut

Temperatura zero absolut(mai rar - temperatura zero absolut) - limita minimă de temperatură pe care o poate avea un corp fizic din Univers. Zero absolut servește ca origine a unei scale de temperatură absolută, cum ar fi scara Kelvin. În 1954, a X-a Conferință Generală pentru Greutăți și Măsuri a stabilit o scară de temperatură termodinamică cu un punct de referință - punctul triplu al apei, a cărui temperatură a fost considerată ca fiind de 273,16 K (exact), ceea ce corespunde la 0,01 °C, astfel încât pe scara Celsius temperatura corespunde cu zero absolut −273,15 °C.

Fenomene observate aproape de zero absolut

La temperaturi apropiate de zero absolut, la nivel macroscopic pot fi observate efecte pur cuantice, cum ar fi:

Note

Literatură

• G. Burmin. Asalt la zero absolut. - M.: „Literatura pentru copii”, 1983

Vezi si

Fundația Wikimedia. 2010.

• Goering
• Kshapanaka

Vedeți ce înseamnă „Temperatura zero absolut” în alte dicționare:

TEMPERATURA ZERO ABSOLUT- punct de referință termodinamic. temperatură; situat la 273,16 K sub temperatura punctului triplu (0,01 °C) a apei (273,15 °C temperatura sub zero pe scara Celsius, (vezi SCALE DE TEMPERATURĂ). Existența unei scale de temperatură termodinamică și A. n. T.… … Enciclopedie fizică

temperatura zero absolut- începutul citirii temperaturii absolute pe scala de temperatură termodinamică. Zero absolut este situat la 273,16 °C sub temperatura punctului triplu al apei, care se presupune că este de 0,01 °C. Temperatura zero absolut este fundamental de neatins... ... Dicţionar enciclopedic

temperatura zero absolut- 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: engl.… … Aiškinamasis šiluminės și branduolinės technikos terminų žodynas

Temperatura zero absolut- citirea inițială pe scara Kelvin este o temperatură negativă de 273,16 grade pe scara Celsius... Începuturile științelor naturale moderne

ZERO ABSOLUT- temperatura, începutul citirii temperaturii pe scala de temperatură termodinamică. Zero absolut este situat la 273,16°C sub temperatura punctului triplu al apei (0,01°C). Zero absolut este fundamental de neatins, temperaturile aproape au fost atinse... ... Enciclopedie modernă

ZERO ABSOLUT- temperatura este punctul de pornire al temperaturii pe scala de temperatură termodinamică. Zero absolut este situat la 273,16.C sub temperatura punctului triplu al apei, pentru care valoarea este 0,01.C. Zero absolut este fundamental de neatins (vezi... ... Dicţionar enciclopedic mare

ZERO ABSOLUT- temperatura, care exprimă absența căldurii, este egală cu 218 ° C. Dicționar de cuvinte străine incluse în limba rusă. Pavlenkov F., 1907. temperatura zero absolută (fizică) - cea mai scăzută temperatură posibilă (273,15°C). Dicționar mare... ... Dicționar de cuvinte străine ale limbii ruse

ZERO ABSOLUT- temperatura, începutul temperaturii pe scala de temperatură termodinamică (vezi SCALA TEMPERATURĂ TERMODINAMICĂ). Zero absolut este situat la 273,16 °C sub temperatura punctului triplu (vezi PUNCT TRIPLU) al apei, pentru care este acceptat ... ... Dicţionar enciclopedic

ZERO ABSOLUT- extrem temperatura scazuta, la care se oprește mișcarea termică a moleculelor. Presiunea și volumul unui gaz ideal, conform legii lui Boyle-Mariotte, devin egale cu zero, iar începutul temperaturii absolute pe scara Kelvin este considerat a fi... ... Dicționar ecologic

ZERO ABSOLUT- începutul numărării temperaturii absolute. Corespunde la 273,16° C. În prezent, în laboratoarele de fizică s-a putut obține o temperatură care depășește zero absolut cu doar câteva milionimi de grad și să se realizeze, conform legilor... ... Enciclopedia lui Collier

ZERO ABSOLUT

ZERO ABSOLUT, temperatura la care toate componentele sistemului au cea mai mică cantitate de energie permisă de legile MECANICII CUANTICE; zero pe scara de temperatură Kelvin sau -273,15°C (-459,67° Fahrenheit). La această temperatură, entropia sistemului este cantitatea de energie potrivită pentru completare muncă utilă, - este, de asemenea, egal cu zero, deși cantitatea totală de energie a sistemului poate fi diferită de zero.

Dicționar enciclopedic științific și tehnic.

Vedeți ce este „ABSOLUTE ZERO” în alte dicționare:

Temperatura este limita minimă de temperatură pe care o poate avea un corp fizic. Zero absolut servește ca punct de plecare pentru o scară de temperatură absolută, cum ar fi scala Kelvin. Pe scara Celsius, zero absolut corespunde unei temperaturi de −273 ... Wikipedia

TEMPERATURA ZERO ABSOLUT- începutul scalei de temperatură termodinamică; situat la 273,16 K (Kelvin) sub (vezi) apă, i.e. egal cu 273,16°C (Celsius). Zero absolut este cea mai scăzută temperatură din natură și practic de neatins... Marea Enciclopedie Politehnică

Aceasta este limita minimă de temperatură pe care o poate avea un corp fizic. Zero absolut servește ca punct de plecare pentru o scară de temperatură absolută, cum ar fi scala Kelvin. Pe scara Celsius, zero absolut corespunde unei temperaturi de −273,15 °C.... ... Wikipedia

Temperatura zero absolut este limita minimă de temperatură pe care o poate avea un corp fizic. Zero absolut servește ca punct de plecare pentru o scară de temperatură absolută, cum ar fi scala Kelvin. Pe scara Celsius, zero absolut corespunde... ... Wikipedia

Razg. Neglijat O persoană nesemnificativă, nesemnificativă. FSRY, 288; BTS, 24; ZS 1996, 33...

zero- zero absolut … Dicționar de idiomuri rusești

Zero și zero substantiv, m., folosit. comparaţie adesea Morfologie: (nu) ce? zero și zero, de ce? zero și zero, (vezi) ce? zero și zero, ce? zero și zero, ce zici? aproximativ zero, zero; pl. Ce? zerouri și zerouri, (nu) ce? zerouri și zerouri, de ce? zerouri și zerouri, (văd)… … Dicționarul explicativ al lui Dmitriev

Zero absolut (zero). Razg. Neglijat O persoană nesemnificativă, nesemnificativă. FSRY, 288; BTS, 24; ZS 1996, 33 V zero. 1. Jarg. ei spun Glumind. fier. Despre intoxicație severă. Yuganovs, 471; Vakhitov 2003, 22. 2. Zharg. muzică Exact, în deplină conformitate cu... ... Dicționar mare de proverbe rusești

absolut- absurditate absolută, autoritate absolută, impecabilitate absolută, dezordine absolută, ficțiune absolută, imunitate absolută, lider absolut, minim absolut, monarh absolut, moralitate absolută, zero absolut... Dicționar de idiomuri rusești

Cărți

• Zero absolut, Pavel absolut. Viața tuturor creațiilor omului de știință nebun din rasa Nes este foarte scurtă. Dar următorul experiment are șansa să existe. Ce îl așteaptă înainte?...

Temperatura absolută zero corespunde cu 273,15 grade Celsius sub zero, 459,67 sub zero Fahrenheit. Pentru scala de temperatură Kelvin, această temperatură în sine este marcajul zero.

Esența temperaturii zero absolut

Conceptul de zero absolut provine din însăși esența temperaturii. Orice corp care se eliberează în mediul extern în timpul. În același timp, temperatura corpului scade, adică. rămâne mai puțină energie. Teoretic, acest proces poate continua până când cantitatea de energie ajunge la un astfel de minim încât organismul nu o mai poate da.
Un precursor îndepărtat al unei astfel de idei poate fi găsit deja în M.V. Marele om de știință rus a explicat căldura prin mișcare „rotativă”. În consecință, gradul maxim de răcire este o oprire completă a unei astfel de mișcări.

Conform conceptelor moderne, temperatura zero absolut este la care moleculele au cel mai scăzut nivel de energie posibil. Cu mai puțină energie, adică la o temperatură mai scăzută, nici un corp fizic nu poate exista.

Teorie și practică

Temperatura zero absolut este un concept teoretic, este imposibil de realizat în practică, în principiu, chiar și în laboratoarele științifice cu cele mai sofisticate echipamente. Dar oamenii de știință reușesc să răcească substanța la temperaturi foarte scăzute, care sunt aproape de zero absolut.

La astfel de temperaturi substanțele dobândesc proprietăți uimitoare, pe care nu le pot avea în circumstanțe normale. Mercurul, care se numește „argint viu”, deoarece se află într-o stare apropiată de lichid, devine solid la această temperatură – până la punctul în care poate fi folosit pentru a bate unghiile. Unele metale devin fragile, precum sticla. Cauciucul devine la fel de dur. Dacă loviți un obiect de cauciuc cu un ciocan la o temperatură apropiată de zero absolut, acesta se va sparge ca sticla.

Această modificare a proprietăților este asociată și cu natura căldurii. Cu cât temperatura corpului fizic este mai mare, cu atât moleculele se mișcă mai intens și mai haotic. Pe măsură ce temperatura scade, mișcarea devine mai puțin intensă și structura devine mai ordonată. Deci un gaz devine lichid, iar un lichid devine solid. Nivelul suprem de ordine este structura cristalină. La temperaturi foarte scăzute, chiar și substanțele care rămân în mod normal amorfe, cum ar fi cauciucul, îl dobândesc.

Fenomene interesante apar și cu metalele. Atomii rețelei cristaline vibrează cu o amplitudine mai mică, împrăștierea electronilor scade și, prin urmare, rezistența electrică scade. Metalul capătă supraconductivitate, a cărei aplicare practică pare foarte tentantă, deși greu de realizat.

Zero absolut(zero absolut) – începutul temperaturii absolute, începând de la 273,16 K sub punctul triplu al apei (punctul de echilibru a trei faze - gheață, apă și vapori de apă); La zero absolut, mișcarea moleculelor se oprește și ele sunt într-o stare de mișcare „zero”. Sau: temperatura cea mai scăzută la care o substanță nu conține energie termică.

Zero absolut start citirea temperaturii absolute. Corespunde la -273,16 ° C. În prezent, în laboratoarele de fizică s-a putut obține o temperatură care depășește zero absolut cu doar câteva milionimi de grad, dar conform legilor termodinamicii, este imposibil de realizat. La zero absolut, sistemul ar fi într-o stare cu cea mai mică energie posibilă (în această stare, atomii și moleculele ar efectua vibrații „zero”) și ar avea entropie zero (zero tulburare). Volumul unui gaz ideal în punctul zero absolut trebuie să fie egal cu zero, iar pentru a determina acest punct, volumul de gaz heliu real este măsurat la secvenţial coborând temperatura până când se lichefiază la presiune scăzută (-268,9 ° C) și se extrapolează la temperatura la care volumul de gaz ar deveni zero în absența lichefierii. Temperatura absolută termodinamic scara se măsoară în kelvin, notat cu simbolul K. Absolut termodinamic scara și scara Celsius sunt pur și simplu compensate una de cealaltă și sunt legate prin raportul K = °C + 273,16 °.

Poveste

Cuvântul „temperatură” a apărut în acele zile când oamenii credeau că corpurile mai încălzite conțineau o cantitate mai mare de substanță specială - calorică - decât cele mai puțin încălzite. Prin urmare, temperatura a fost percepută ca puterea unui amestec de materie corporală și calorică. Din acest motiv, unitățile de măsură ale tăriei băuturilor alcoolice și ale temperaturii se numesc aceleași - grade.

Deoarece temperatura este energia cinetică a moleculelor, este clar că este cel mai natural să o măsuram în unități de energie (adică în sistemul SI în jouli). Cu toate acestea, măsurarea temperaturii a început cu mult înainte de crearea teoriei cinetice moleculare, astfel încât scalele practice măsoară temperatura în unități convenționale - grade.

scara Kelvin

Termodinamica folosește scara Kelvin, în care temperatura este măsurată de la zero absolut (starea corespunzătoare energiei interne minime teoretic posibile a unui corp), iar un kelvin este egal cu 1/273,16 din distanța de la zero absolut la punctul triplu al apă (starea în care perechile de gheață, apă și apă sunt în echilibru). Constanta lui Boltzmann este folosită pentru a converti kelvinii în unități de energie. Se mai folosesc unități derivate: kilokelvin, megakelvin, millikelvin etc.

Celsius

În viața de zi cu zi se folosește scara Celsius, în care 0 este punctul de îngheț al apei, iar 100° este punctul de fierbere al apei la presiunea atmosferică. Deoarece punctele de îngheț și de fierbere ale apei nu sunt bine definite, scala Celsius este definită în prezent folosind scala Kelvin: un grad Celsius este egal cu un kelvin, zero absolut este considerat a fi -273,15 °C. Scara Celsius este practic foarte convenabilă deoarece apa este foarte comună pe planeta noastră și viața noastră se bazează pe ea. Zero Celsius este un punct special pentru meteorologie, deoarece înghețarea apei atmosferice schimbă totul în mod semnificativ.

Fahrenheit

In Anglia si mai ales in SUA se foloseste scara Fahrenheit. În această scară, intervalul de la temperatura în sine este împărțit în 100 de grade. iarna receîn orașul în care locuia Fahrenheit, la temperatura corpului uman. Zero grade Celsius este 32 de grade Fahrenheit, iar un grad Fahrenheit este egal cu 5/9 grade Celsius.

Definiția actuală a scalei Fahrenheit este următoarea: este o scară de temperatură în care 1 grad (1 °F) este egal cu 1/180 din diferența dintre punctul de fierbere al apei și temperatura de topire a gheții la presiunea atmosferică și punctul de topire al gheții este de +32 °F. Temperatura de pe scara Fahrenheit este legată de temperatura de pe scara Celsius (t °C) prin raportul t °C = 5/9 (t °F - 32), 1 °F = 5/9 °C. Propus de G. Fahrenheit în 1724.

Scara Reaumur

Propus în 1730 de R. A. Reaumur, care a descris termometrul cu alcool pe care l-a inventat.

Unitatea este gradul Reaumur (°R), 1 °R este egal cu 1/80 din intervalul de temperatură dintre punctele de referință - temperatura de topire a gheții (0 °R) și punctul de fierbere al apei (80 °R)

1 °R = 1,25 °C.

În prezent, cântarul a căzut din uz; a supraviețuit cel mai mult în Franța, patria autorului.

Compararea scalelor de temperatură

Temperatura normală a corpului uman este de 36,6 °C ±0,7 °C sau 98,2 °F ±1,3 °F. Valoarea obișnuită de 98,6 °F este o conversie exactă în Fahrenheit a valorii germane din secolul al XIX-lea de 37 °C. Pentru că această valoare nu este în interval temperatura normala conform ideilor moderne, putem spune că conține o acuratețe excesivă (incorectă). Unele valori din acest tabel au fost rotunjite.

Comparație între scalele Fahrenheit și Celsius

(de- scara Fahrenheit, oC- scara Celsius)

Pentru a converti grade Celsius în Kelvin, trebuie să utilizați formula T=t+T 0 unde T este temperatura în kelvin, t este temperatura în grade Celsius, T 0 =273,15 kelvin. Mărimea unui grad Celsius este egală cu un kelvin.

Temperatura limită la care volumul unui gaz ideal devine egal cu zero este considerată temperatură zero absolută. Cu toate acestea, volumul gazelor reale la temperatura zero absolută nu poate dispărea. Are sens această limită de temperatură atunci?

Temperatura limită, a cărei existență decurge din legea Gay-Lussac, are sens, deoarece este practic posibil să se apropie proprietățile unui gaz real de proprietățile unuia ideal. Pentru a face acest lucru, trebuie să luați un gaz din ce în ce mai rarefiat, astfel încât densitatea acestuia să tinde spre zero. Într-adevăr, pe măsură ce temperatura scade, volumul unui astfel de gaz va tinde spre limită, aproape de zero.

Să găsim valoarea zero absolut pe scara Celsius. Echivalarea volumului VV formula (3.6.4) zero și ținând cont de faptul că

Prin urmare, temperatura zero absolut este

* Valoare zero absolută mai precisă: -273,15 °C.

Aceasta este temperatura extremă, cea mai scăzută din natură, acel „cel mai mare sau ultim grad de frig”, a cărui existență a prezis-o Lomonosov.

scara Kelvin

Kelvin William (Thomson W.) (1824-1907) - un fizician englez remarcabil, unul dintre fondatorii termodinamicii și ai teoriei cinetice moleculare a gazelor.

Kelvin a introdus scala de temperatură absolută și a dat una dintre formulările celei de-a doua legi a termodinamicii sub forma imposibilității de a transforma complet căldura în muncă. El a calculat dimensiunea moleculelor pe baza măsurării energiei de suprafață a lichidului. În legătură cu așezarea cablului telegrafic transatlantic, Kelvin a dezvoltat teoria oscilațiilor electromagnetice și a derivat o formulă pentru perioada de oscilații libere într-un circuit. Pentru realizările sale științifice, W. Thomson a primit titlul de Lord Kelvin.

Omul de știință englez W. Kelvin a introdus scala temperaturii absolute. Temperatura zero pe scara Kelvin corespunde cu zero absolut, iar unitatea de temperatură de pe această scară este egală cu un grad pe scara Celsius, deci temperatura absolută T este legată de temperatura pe scara Celsius prin formula

(3.7.6)

Figura 3.11 prezintă scara absolută și scara Celsius pentru comparație.

Unitatea SI a temperaturii absolute se numeste kelvin (prescurtat K). Prin urmare, un grad pe scara Celsius este egal cu un grad pe scara Kelvin: 1 °C = 1 K.

Astfel, temperatura absolută, conform definiției date de formula (3.7.6), este o mărime derivată care depinde de temperatura Celsius și de valoarea determinată experimental a lui a. Cu toate acestea, este de o importanță fundamentală.

Din punctul de vedere al teoriei cinetice moleculare, temperatura absolută este legată de energia cinetică medie a mișcării haotice a atomilor sau moleculelor. La T = O K se oprește mișcarea termică a moleculelor. Acest lucru va fi discutat mai detaliat în capitolul 4.

Dependența volumului de temperatura absolută

Folosind scara Kelvin, legea lui Gay-Lussac (3.6.4) poate fi scrisă într-o formă mai simplă. Deoarece

(3.7.7)

Volumul unui gaz cu o masă dată la presiune constantă este direct proporțional cu temperatura absolută.

Rezultă că raportul dintre volumele de gaz de aceeași masă în diferite stări la aceeași presiune este egal cu raportul dintre temperaturile absolute:

(3.7.8)

Există o temperatură minimă posibilă la care volumul (și presiunea) unui gaz ideal dispare. Aceasta este temperatura zero absolută:-273 °C. Este convenabil să numărați temperatura de la zero absolut. Acesta este modul în care este construită scala temperaturii absolute.