Абсолютный нуль


Абсолютный нуль.

 

 

Абсолютный нуль – это нижний предел термодинамической температурной шкалы, состояние, при котором энтальпия и энтропия охлажденного идеального газа достигают своего минимального значения, принимаемого за ноль кельвинов.

 

Абсолютный нуль

Температуры, близкие в абсолютному нулю

 




Абсолютный нуль:

Абсолютный нуль температуры (реже – абсолютный ноль температуры) – минимальный предел температуры, которую может иметь физическое тело во Вселенной.

Абсолютный ноль – это нижний предел термодинамической температурной шкалы, состояние, при котором энтальпия и энтропия охлажденного идеального газа достигают своего минимального значения, принимаемого за ноль кельвинов. Эта теоретическая температура определяется путем экстраполяции закона идеального газа.

По международному соглашению абсолютный ноль принимается равным –273,15 °С, или –459,67 °F (по Фаренгейту), или 0 К. В 1954 году X Генеральная конференция по мерам и весам установила термодинамическую температурную шкалу с одной реперной точкой – тройной точкой воды, температура которой принята 273,16 К (что соответствует 0,01 °C).

Абсолютный нуль служит началом отсчёта абсолютной температурной шкалы, например, шкалы Кельвина.

В рамках применимости термодинамики абсолютный нуль на практике недостижим. Его существование и положение на температурной шкале следует из экстраполяции наблюдаемых физических явлений, при этом такая экстраполяция показывает, что при абсолютном нуле энергия теплового движения молекул и атомов вещества должна быть равна нулю, то есть хаотическое движение частиц прекращается, и они образуют упорядоченную структуру, занимая чёткое положение в узлах кристаллической решётки (жидкий гелий составляет исключение). Однако, с точки зрения квантовой физики и при абсолютном нуле температуры существуют нулевые колебания, которые обусловлены квантовыми свойствами частиц и физического вакуума, их окружающего.

 


Температуры, близкие в абсолютному нулю:

Ученые на протяжении длительного времени стремились достичь абсолютного нуля в лаборатории. Однако фактически удалось достичь близких к нему температур.

На практике в настоящее время обычно достигается температура в 0,21 К путем испарения гелия. Другой метод, называемый «адиабатическое размагничивание парамагнитных веществ», позволяет получить еще более низкие температуры – до 10−6  К. Наконец, лазерное охлаждение бозонных атомных газов до конденсата Бозе-Эйнштейна позволяет достичь температур порядка 10−9 К.

Нынешний мировой рекорд самой наименьшей температуры был установлен в 1999 году. Он составляет 100 пикокельвинов или 10−10 К и был достигнут путем охлаждения ядерных спинов в куске металлического родия.

В июне 2015 года физикам из Массачусетского технологического института удалось охладить молекулы газа натрия и калия до температуры 500 нанокельвинов (5·10-7 К или 500·10-9 К).

При очень низких температурах в окрестности абсолютного нуля материя проявляет уникальные свойства, включая сверхпроводимость, сверхтекучесть и конденсацию Бозе-Эйнштейна.

 

Примечание: © Фото https://www.pexels.com, https://pixabay.com

 





Найти что-нибудь еще?










Похожие записи:



карта сайта