Az abszolút nulla -273,15 °C hőmérsékletnek felel meg.

Úgy gondolják, hogy az abszolút nulla a gyakorlatban elérhetetlen. Léte és helyzete a hőmérsékleti skálán a megfigyelt fizikai jelenségek extrapolációjából következik, és ez az extrapoláció azt mutatja, hogy abszolút nullaponton az anyag molekulái és atomjai hőmozgási energiája nullával egyenlő, vagyis a részecskék kaotikus mozgása. leáll, és rendezett szerkezetet alkotnak, tiszta helyet foglalva el a kristályrács csomópontjaiban. Valójában azonban még abszolút nulla hőmérsékleten is megmarad az anyagot alkotó részecskék szabályos mozgása. A fennmaradó rezgések, például a nullponti rezgések a részecskék kvantumtulajdonságaiból és az őket körülvevő fizikai vákuumból adódnak.

Jelenleg a fizikai laboratóriumokban csak néhány milliomod fokkal sikerült elérni az abszolút nullát meghaladó hőmérsékletet; a termodinamika törvényei szerint önmagában megvalósítani lehetetlen.

Megjegyzések

Irodalom

• G. Burmin. Az abszolút nulla elleni támadás. - M.: „Gyermekirodalom”, 1983.

Lásd még

Wikimédia Alapítvány.

Szinonimák

Nézze meg, mi az „abszolút nulla” más szótárakban: Hőmérsékletek, a hőmérséklet eredete a termodinamikai hőmérsékleti skálán (lásd TERMODINAMIKUS HŐMÉRSÉKLETSkála). Az abszolút nulla pont 273,16 °C-kal a víz hármaspontjának (lásd TRIPLE POINT) hőmérséklete alatt helyezkedik el, amelyre elfogadott ... ...

Enciklopédiai szótár Hőmérsékletek, a hőmérséklet eredete 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 A hőmérséklet a hőmérséklet kiindulási pontja 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 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- A rendkívül alacsony hőmérséklet, amelynél a molekulák hőmozgása a Kelvin-skálán leáll, az abszolút nulla (0°K) –273,16±0,01°C-nak felel meg. Földrajzi Szótár

Főnév, szinonimák száma: 15 kerek nulla (8) small man (32) small fry ... Szinonimák szótára

Az a 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

Orosz nyelv idegen szavak szótára- [A.S. Goldberg. Angol-orosz energiaszótár. 2006] Energetikai témák általában EN zeropoint ... Műszaki fordítói útmutató

Az abszolút hőmérsékleti referencia 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

Orosz nyelv idegen szavak szótára- absoliutusis nulis statusas T sritis Standartizacija ir metrologija apibrėžtis Termodinaminės temperatūros atskaitos pradžia, esanti 273.16 K žemiau vandens trigubojo taško. Táj 273,16 °C, 459,69 °F vagy 0 K hőmérséklet. atitikmenys: engl.… … Penkiakalbis aiškinamasis metrologijos terminų žodynas

Orosz nyelv idegen szavak szótára- absoliutusis nulis statusas T terület chemija apibrėžtis Kelvino skalės nulis (−273,16 °C). atitikmenys: engl. abszolút nulla rus. abszolút nulla... Chemijos terminų aiškinamasis žodynas

Abszolút nulla hőmérséklet

Azt a határhőmérsékletet, amelyen az ideális gáz térfogata nullával egyenlővé válik abszolút nulla hőmérséklet.

Keressük meg az abszolút nulla értékét a Celsius-skálán.
A hangerő egyenlővé tétele V a (3.1) képletben nulla és annak figyelembevételével

.

Ezért az abszolút nulla hőmérséklet az

t= –273 °C. 2

Ez a természet szélsőséges, legalacsonyabb hőmérséklete, a „legnagyobb vagy utolsó hidegfok”, amelynek létezését Lomonoszov megjósolta.

A Földön a legmagasabb hőmérsékletet – több száz millió fokot – termonukleáris bombák robbanása során érik el. Egyes csillagok belső vidékére még magasabb hőmérséklet jellemző.

2Az abszolút nulla pontosabb értéke: –273,15 °C.

Kelvin skála

W. Kelvin angol tudós bemutatta abszolút skála hőmérsékletek 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

T = t + 273. (3.2)

ábrán. A 3.2 az abszolút skálát és a Celsius-skálát mutatja összehasonlítás céljából.

Az abszolút hőmérséklet SI mértékegységét ún kelvin(rövidítve K). Ezért a Celsius-skála egy foka egyenlő a Kelvin-skála egy fokával:

Így az abszolút hőmérséklet a (3.2) képlet definíciója szerint olyan származtatott mennyiség, amely a Celsius-hőmérséklettől és a kísérletileg meghatározott értékétől függ.

Olvasó: Milyen fizikai jelentése van az abszolút hőmérsékletnek?

Írjuk a (3.1) kifejezést a formába

.

Tekintettel arra, hogy a Kelvin-skála hőmérséklete összefüggésben van a Celsius-skála hőmérsékletével T = t + 273, megkapjuk

Ahol T 0 = 273 K, vagy

Mivel ez az összefüggés tetszőleges hőmérsékletre érvényes T, akkor Gay-Lussac törvénye a következőképpen fogalmazható meg:

Adott gáztömegre p = constnál a következő összefüggés áll fenn:

Feladat 3.1. Hőmérsékleten T 1 = 300 K gáztérfogat V 1 = 5,0 l. Határozza meg a gáz térfogatát azonos nyomáson és hőmérsékleten T= 400 K.

STOP! Döntse el Ön: A1, B6, C2.

Probléma 3.2. Izobár hevítés során a levegő térfogata 1%-kal nőtt. Hány százalékkal nőtt az abszolút hőmérséklet?

= 0,01.

Válasz: 1 %.

Emlékezzünk a kapott képletre

STOP! Döntse el Ön: A2, A3, B1, B5.

Károly törvénye

Charles francia tudós kísérletileg megállapította, hogy ha egy gázt úgy hevítenek, hogy térfogata állandó marad, a gáz nyomása megnő. A nyomás hőmérséklettől való függése a következőképpen alakul:

r(t) = p 0 (1 + b t), (3.6)

Ahol r(t) – nyomás hőmérsékleten t°C; r 0 – nyomás 0 °C-on; b a nyomás hőmérsékleti együtthatója, amely minden gázra azonos: 1/K.

Olvasó: Meglepő módon a b nyomás hőmérsékleti együtthatója pontosan megegyezik az a térfogattágulás hőmérsékleti együtthatójával!

Vegyünk egy bizonyos tömegű gázt térfogattal V 0 hőmérsékleten T 0 és nyomás r 0 . Először a gáznyomást állandó szinten tartva melegítjük fel hőmérsékletre T 1. Ekkor a gáznak térfogata lesz V 1 = V 0 (1 + a t) és a nyomás r 0 .

Másodszor a gáz térfogatát állandó szinten tartva, azonos hőmérsékletre melegítjük T 1. Ekkor a gáznak lesz nyomása r 1 = r 0 (1 + b t) és a hangerőt V 0 .

Mivel a gázhőmérséklet mindkét esetben azonos, a Boyle–Mariotte törvény érvényes:

p 0 V 1 = p 1 V 0 Þ r 0 V 0 (1 + a t) = r 0 (1 + b t)V 0 Þ

Þ 1 + a t = 1 + b tÞ a = b.

Így nem meglepő, hogy a = b, nem!

Írjuk át Károly törvényét a formába

.

Ezt figyelembe véve T = t°С + 273 °С, T 0 = 273 °C, kapjuk

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 hasznos munkához rendelkezésre álló energia mennyisége – szintén nulla, bár a rendszerben lévő teljes energiamennyiség nullától eltérő is lehet.

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, amelyre 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. Mi? 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?...

Minden fizikai testnek, beleértve az Univerzum minden objektumát, van egy minimális hőmérséklete vagy határa. Bármely hőmérsékleti skála kiindulópontja az abszolút nulla hőmérséklet értéke. De ez csak elméletben van. Az energiájukat ilyenkor feladó atomok és molekulák kaotikus mozgását a gyakorlatban még nem sikerült megállítani.

Ez a fő oka annak, hogy az abszolút nulla hőmérsékletet nem lehet elérni. Még mindig vita folyik ennek a folyamatnak a következményeiről. Termodinamikai szempontból ez a határ elérhetetlen, hiszen az atomok, molekulák hőmozgása teljesen leáll, kristályrács keletkezik.

A kvantumfizika képviselői a minimális nulla rezgések jelenlétét képzelik el abszolút nulla hőmérsékleten.

Mi az abszolút nulla hőmérséklet értéke és miért nem érhető el

Az Általános Súly- és Mértékkonferencián először állítottak fel referencia- vagy referenciapontot a hőmérsékleti mutatókat meghatározó mérőeszközök számára.

Jelenleg a Nemzetközi Mértékegységrendszerben a Celsius-skála referenciapontja 0°C fagynál és 100°C forrásnál, az abszolút nulla hőmérséklet értéke –273,15°C.

Az ugyanazon nemzetközi mértékegységrendszer szerinti Kelvin-skála hőmérsékleti értékeit használva a víz forráspontja 99,975 °C referenciaértéken megy végbe, az abszolút nulla 0. A Fahrenheit-skálán a mutató -459,67 foknak felel meg. .

De ha ezeket az adatokat megkapjuk, akkor miért lehetetlen abszolút nulla hőmérsékletet elérni a gyakorlatban? Összehasonlításul vehetjük a jól ismert fénysebességet, ami megegyezik az 1 079 252 848,8 km/h állandó fizikai értékkel.

Ez az érték azonban a gyakorlatban nem érhető el. Ez függ az átviteli hullámhossztól, a körülményektől és a szükséges nagy mennyiségű energia részecskék általi elnyelésétől. Az abszolút nulla hőmérséklet értékének meghatározásához nagy energiakibocsátás szükséges, és források hiánya, amelyek megakadályozzák, hogy az atomokba és molekulákba kerüljön.

De a tudósok még teljes vákuum körülményei között sem tudták megállapítani sem a fénysebességet, sem az abszolút nulla hőmérsékletet.

Miért lehet megközelítőleg nulla hőmérsékletet elérni, de az abszolút nullát nem?

Hogy mi lesz, ha a tudomány közel kerülhet az abszolút nulla rendkívül alacsony hőmérsékletének eléréséhez, az már csak a termodinamika és a kvantumfizika elméletében marad. Mi az oka annak, hogy a gyakorlatban nem lehet abszolút nulla hőmérsékletet elérni?

Minden ismert kísérlet arra, hogy a maximális energiaveszteség miatt az anyagot a legalacsonyabb határra hűtsék, oda vezetett, hogy az anyag hőkapacitása is elérte a minimális értéket. A molekulák egyszerűen már nem tudták feladni a maradék energiát. Ennek eredményeként a hűtési folyamat leállt anélkül, hogy elérte volna az abszolút nullát.

A fémek viselkedésének tanulmányozásakor az abszolút nulla hőmérséklethez közeli körülmények között a tudósok azt találták, hogy a hőmérséklet maximális csökkenése az ellenállás elvesztését okozza.

De az atomok és molekulák mozgásának leállása csak egy kristályrács kialakulásához vezetett, amelyen keresztül az áthaladó elektronok energiájuk egy részét álló atomoknak adták át. Ismét lehetetlen volt elérni az abszolút nullát.

2003-ban a hőmérséklet mindössze 1°C félmilliárdával maradt el az abszolút nullától. A NASA kutatói egy Na-molekulát használtak kísérletekhez, amely mindig mágneses térben volt, és feladta az energiáját.

A legközelebbi eredményt a Yale Egyetem tudósai érték el, akik 2014-ben 0,0025 Kelvin értéket értek el. A kapott vegyület, a stroncium-monofluorid (SrF) mindössze 2,5 másodpercig tartott. És a végén mégis atomokra bomlott.

Gondoltál már arra, hogy milyen alacsony lehet a hőmérséklet? Mi az abszolút nulla? Vajon képes lesz-e valaha elérni ezt az emberiség, és milyen lehetőségek nyílnak meg egy ilyen felfedezés után? Ezek és más hasonló kérdések már régóta foglalkoztatják sok fizikust és egyszerűen kíváncsi embert.

Mi az abszolút nulla

Még ha gyermekkora óta nem is szerette a fizikát, valószínűleg ismeri a hőmérséklet fogalmát. A molekuláris kinetikai elméletnek köszönhetően ma már tudjuk, hogy van egy bizonyos statikus kapcsolat közte és a molekulák és atomok mozgása között: minél magasabb bármely fizikai test hőmérséklete, annál gyorsabban mozognak az atomjai, és fordítva. Felmerül a kérdés: „Van-e olyan alsó határ, amelynél az elemi részecskék megfagynak a helyükön?” A tudósok úgy vélik, hogy ez elméletileg lehetséges, a hőmérő -273,15 Celsius-fok lesz. Ezt az értéket abszolút nullának nevezzük. Más szóval, ez az a minimális lehetséges határ, amelyre egy fizikai test lehűthető. Létezik még egy abszolút hőmérsékleti skála (Kelvin-skála), amelyben az abszolút nulla a referenciapont, és a skála egy osztása egy fokkal egyenlő. A tudósok szerte a világon nem hagyják abba a munkát, hogy elérjék ezt az értéket, mivel ez óriási kilátásokkal kecsegtet az emberiség számára.

Miért olyan fontos ez

Az extrém alacsony és rendkívül magas hőmérsékletek szorosan összefüggenek a szuperfolyékonyság és a szupravezetés fogalmával. A szupravezetők elektromos ellenállásának eltűnése lehetővé teszi elképzelhetetlen hatékonysági értékek elérését és az energiaveszteségek kiküszöbölését. Ha találnánk egy módot, amely lehetővé tenné, hogy szabadon elérjük az „abszolút nulla” értéket, az emberiség számos problémája megoldódna. A sínek fölött lebegő vonatok, könnyebb és kisebb motorok, transzformátorok és generátorok, nagy pontosságú magnetoencephalográfia, nagy pontosságú órák – ez csak néhány példa arra, mit hozhat életünkbe a szupravezetés.

Legújabb tudományos eredmények

2003 szeptemberében az MIT és a NASA kutatóinak sikerült rekordalacsonyra hűteni a nátriumgázt. A kísérlet során csak a fok félmilliárd része hiányzott a befejezési jelhez (abszolút nulla). A tesztek során a nátrium folyamatosan mágneses térben volt, ami megakadályozta, hogy hozzáérjen a tartály falához. Ha lehetséges lenne leküzdeni a hőmérsékleti gátat, akkor a gázban a molekulamozgás teljesen leállna, mert az ilyen hűtés az összes energiát kivonná a nátriumból. A kutatók olyan technikát alkalmaztak, amelynek szerzője (Wolfgang Ketterle) 2001-ben megkapta a fizikai Nobel-díjat. A tesztek kulcspontja a Bose-Einstein kondenzáció gázfolyamata volt. Mindeközben még senki sem törölte a termodinamika harmadik főtételét, amely szerint az abszolút nulla nemcsak leküzdhetetlen, hanem elérhetetlen érték is. Ezenkívül a Heisenberg-féle bizonytalanság elve érvényesül, és az atomok egyszerűen nem tudnak megállni a nyomukban. Így egyelőre az abszolút nulla hőmérséklet elérhetetlen marad a tudomány számára, bár a tudósok elhanyagolható távolságra tudták megközelíteni.