ما يسمى الصفر المطلق. درجة حرارة الصفر المطلق هي النقطة التي تتوقف فيها الحركة الجزيئية.

المؤسسة التعليمية لميزانية الدولة الفيدرالية للتعليم المهني العالي

"جامعة فورونيج الحكومية التربوية"

قسم الفيزياء العامة

في الموضوع: " الصفر المطلقدرجة حرارة"

أكملها: طالب في السنة الأولى، FMF،

بي، كوندراتينكو إيرينا ألكساندروفنا

تدقيق بواسطة: مساعد الإدارة العامة

الفيزيائيون أفونين ج.

فورونيج 2013

مقدمة……………………………………………………. 3

1. الصفر المطلق ………………………………………………………………………………………………………….4

2. التاريخ……………………………………………………………………………………………………… 6

3. الظواهر المرصودة بالقرب من الصفر المطلق ..........9

الخلاصة …………………………………………………………………………………………………………………………… 11

قائمة الأدبيات المستخدمة……………………..12

مقدمة

لسنوات عديدة، كان الباحثون يتقدمون نحو درجة حرارة الصفر المطلق. كما هو معروف، فإن درجة الحرارة التي تساوي الصفر المطلق هي التي تميز الحالة الأساسية لنظام يتكون من العديد من الجزيئات - وهي حالة ذات أدنى طاقة ممكنة، حيث تؤدي الذرات والجزيئات ما يسمى بالاهتزازات "الصفرية". وبالتالي، فإن التبريد العميق بالقرب من الصفر المطلق (يُعتقد أن الصفر المطلق نفسه لا يمكن تحقيقه عمليًا) يفتح إمكانيات غير محدودة لدراسة خصائص المادة.

1. الصفر المطلق

درجة حرارة الصفر المطلق (أقل شيوعًا - درجة حرارة الصفر المطلق) - الحد الأدنى لدرجة الحرارة التي يمكن أن تكون الجسم الماديفي الكون. الصفر المطلق هو أصل مقياس درجة الحرارة المطلقة، مثل مقياس كلفن. في عام 1954، أنشأ المؤتمر العام العاشر للأوزان والمقاييس مقياسًا لدرجة الحرارة الديناميكية الحرارية بنقطة مرجعية واحدة - النقطة الثلاثية للمياه، والتي تم اعتبار درجة حرارتها 273.16 كلفن (بالضبط)، والتي تقابل 0.01 درجة مئوية، بحيث على مقياس مئوية درجة الحرارة تقابل الصفر المطلق -273.15 درجة مئوية.

في إطار قابلية تطبيق الديناميكا الحرارية، لا يمكن تحقيق الصفر المطلق في الممارسة العملية. إن وجودها وموقعها على مقياس درجة الحرارة ينبع من استقراء الظواهر الفيزيائية المرصودة، ويظهر هذا الاستقراء أنه عند الصفر المطلق، يجب أن تكون طاقة الحركة الحرارية لجزيئات وذرات المادة مساوية للصفر، أي الحركة الفوضوية للجزيئات تتوقف، وتشكل بنية مرتبة، وتحتل موقعًا واضحًا عند عقد الشبكة البلورية (الهيليوم السائل هو الاستثناء). ومع ذلك، من وجهة نظر فيزياء الكم، وعند درجة حرارة الصفر المطلق، لا توجد تذبذبات، والتي تنتج عن الخصائص الكمومية للجسيمات والفراغ الفيزيائي المحيط بها.

عندما تتجه درجة حرارة النظام إلى الصفر المطلق، فإن الإنتروبيا والسعة الحرارية ومعامل التمدد الحراري تميل أيضًا إلى الصفر، وتتوقف الحركة الفوضوية للجسيمات التي تشكل النظام. باختصار، تصبح المادة مادة فائقة ذات موصلية فائقة وسيولة فائقة.

درجة حرارة الصفر المطلق لا يمكن تحقيقها عمليا، والحصول على درجات حرارة قريبة للغاية منها يمثل مشكلة تجريبية معقدة، ولكن تم بالفعل الحصول على درجات حرارة لا تبعد سوى أجزاء من المليون من الدرجة عن الصفر المطلق. .

دعونا نوجد قيمة الصفر المطلق على المقياس المئوي، معادلة الحجم V بالصفر ومراعاة ذلك

ومن ثم فإن درجة حرارة الصفر المطلق هي -273 درجة مئوية.

هذه هي أقصى درجة حرارة، وأدنى درجة حرارة في الطبيعة، وهي "درجة البرد الكبرى أو الأخيرة"، التي تنبأ بوجودها لومونوسوف.

الشكل 1. مقياس المطلق ومقياس مئوية

وحدة SI لدرجة الحرارة المطلقة تسمى كلفن (مختصر K). لذلك، درجة واحدة على مقياس مئوية تساوي درجة واحدة على مقياس كلفن: 1 درجة مئوية = 1 كلفن.

وبالتالي، فإن درجة الحرارة المطلقة هي كمية مشتقة تعتمد على درجة الحرارة المئوية وعلى القيمة المحددة تجريبيًا لـ a. ومع ذلك، فهو ذو أهمية أساسية.

من وجهة نظر النظرية الحركية الجزيئية، ترتبط درجة الحرارة المطلقة بمتوسط ​​الطاقة الحركية للحركة الفوضوية للذرات أو الجزيئات. عند T = 0 K، تتوقف الحركة الحرارية للجزيئات.

2. التاريخ

إن المفهوم الفيزيائي لـ "درجة حرارة الصفر المطلق" مهم جدًا للعلوم الحديثة. مهم: يرتبط ارتباطًا وثيقًا بمفهوم الموصلية الفائقة، الذي أحدث اكتشافه ضجة كبيرة في النصف الثاني من القرن العشرين.

لفهم ما هو الصفر المطلق، يجب عليك الرجوع إلى أعمال علماء الفيزياء المشهورين مثل ج. لقد كانوا هم الذين لعبوا الدور الرئيسيفي إنشاء مقاييس درجة الحرارة الرئيسية التي لا تزال مستخدمة حتى اليوم.

أول من اقترح مقياس درجة الحرارة الخاص به كان الفيزيائي الألماني ج.فهرنهايت في عام 1714. وفي الوقت نفسه، تم اعتبار درجة حرارة الخليط، الذي يشمل الثلج والأمونيا، صفرًا مطلقًا، أي أدنى نقطة في هذا المقياس. وكان المؤشر المهم التالي درجة الحرارة العاديةجسم الإنسان، الذي أصبح يساوي 1000. وبناء على ذلك، كان كل قسم من هذا المقياس يسمى "درجة فهرنهايت"، والمقياس نفسه كان يسمى "مقياس فهرنهايت".

وبعد 30 عامًا، اقترح عالم الفلك السويدي أ. سيلسيوس مقياسًا خاصًا لدرجة الحرارة، حيث كانت النقاط الرئيسية هي درجة حرارة ذوبان الجليد ونقطة غليان الماء. وقد أطلق على هذا المقياس اسم "المقياس المئوي" ولا يزال منتشراً في معظم دول العالم بما فيها روسيا.

في عام 1802، أثناء إجراء تجاربه الشهيرة، اكتشف العالم الفرنسي ج. جاي لوساك أن حجم الغاز عند ضغط ثابت يعتمد بشكل مباشر على درجة الحرارة. لكن الأمر الأكثر فضولًا هو أنه عندما تتغير درجة الحرارة بمقدار 10 درجات مئوية، يزداد حجم الغاز أو ينخفض ​​بنفس المقدار. بعد إجراء الحسابات اللازمة، وجد جاي لوساك أن هذه القيمة تساوي 1/273 من حجم الغاز. أدى هذا القانون إلى النتيجة الواضحة: درجة الحرارة التي تساوي -273 درجة مئوية هي أدنى درجة حرارة، حتى لو اقتربت منها، فمن المستحيل تحقيقها. ودرجة الحرارة هذه هي التي تسمى "درجة حرارة الصفر المطلق". علاوة على ذلك، أصبح الصفر المطلق نقطة البداية لإنشاء مقياس درجة الحرارة المطلقة، والذي شارك فيه الفيزيائي الإنجليزي دبليو طومسون، المعروف أيضًا باسم اللورد كلفن، بدور نشط. كان بحثه الرئيسي يتعلق بإثبات أنه لا يمكن تبريد أي جسم في الطبيعة إلى ما دون الصفر المطلق. في الوقت نفسه، استخدم بنشاط القانون الثاني للديناميكا الحرارية، لذلك قدمه في عام 1848 النطاق المطلقبدأ يطلق على درجات الحرارة اسم مقياس الديناميكا الحرارية أو "مقياس كلفن". وفي السنوات والعقود اللاحقة، لم يحدث سوى تحسين عددي لمفهوم "الصفر المطلق".

الشكل 2. العلاقة بين مقاييس درجة الحرارة فهرنهايت (F)، مئوية (C) وكلفن (K).

ومن الجدير بالذكر أيضًا أن الصفر المطلق يلعب دورًا مهمًا جدًا في نظام SI. الشيء هو أنه في عام 1960، في المؤتمر العام التالي للأوزان والمقاييس، أصبحت وحدة درجة الحرارة الديناميكية الحرارية - كلفن - واحدة من وحدات القياس الأساسية الست. وفي الوقت نفسه، تم النص على وجه التحديد على درجة واحدة كلفن

تساوي عدديًا درجة مئوية واحدة، لكن النقطة المرجعية "بالكلفن" عادةً ما تعتبر صفرًا مطلقًا.

المعنى المادي الرئيسي للصفر المطلق هو أنه، وفقا للقوانين الفيزيائية الأساسية، في مثل هذه درجة الحرارة طاقة الحركة الجسيمات الأوليةمثل الذرات والجزيئات، تساوي صفرًا، وفي هذه الحالة يجب أن تتوقف أي حركة فوضوية لهذه الجزيئات ذاتها. عند درجة حرارة تساوي الصفر المطلق، يجب على الذرات والجزيئات أن تتخذ موقعًا واضحًا عند النقاط الرئيسية للشبكة البلورية، لتشكل نظامًا منظمًا.

في الوقت الحاضر، وباستخدام معدات خاصة، تمكن العلماء من الحصول على درجات حرارة لا تزيد عن أجزاء قليلة في المليون فوق الصفر المطلق. من المستحيل ماديًا تحقيق هذه القيمة بحد ذاتها بسبب القانون الثاني للديناميكا الحرارية.

3. الظواهر المرصودة بالقرب من الصفر المطلق

عند درجات حرارة قريبة من الصفر المطلق، يمكن ملاحظة التأثيرات الكمومية البحتة على المستوى العياني، مثل:

1. الموصلية الفائقة هي خاصية بعض المواد التي تكون مقاومتها الكهربائية صفرًا تمامًا عندما تصل إلى درجة حرارة أقل من قيمة معينة (درجة الحرارة الحرجة). من المعروف أن عدة مئات من المركبات والعناصر النقية والسبائك والسيراميك تتحول إلى حالة فائقة التوصيل.

الموصلية الفائقة هي ظاهرة الكم. ويتميز أيضًا بتأثير مايسنر، والذي يتمثل في الإزاحة الكاملة المجال المغنطيسيمن حجم الموصل الفائق. ويبين وجود هذا التأثير أن الموصلية الفائقة لا يمكن وصفها ببساطة بأنها موصلية مثالية بالمعنى الكلاسيكي. الافتتاح في 1986-1993. لقد نجح عدد من الموصلات الفائقة ذات درجة الحرارة العالية (HTSC) في دفع الحد الأقصى لدرجة الحرارة للموصلية الفائقة إلى حد بعيد، وجعل من الممكن عمليًا استخدام المواد فائقة التوصيل ليس فقط عند درجة حرارة الهيليوم السائل (4.2 كلفن)، ولكن أيضًا عند نقطة غليان السائل. النيتروجين (77 كلفن)، وهو سائل مبرد أرخص بكثير.

2. السيولة الفائقة - قدرة المادة في حالة خاصة (السائل الكمي)، والتي تحدث عندما تنخفض درجة الحرارة إلى الصفر المطلق (المرحلة الديناميكية الحرارية)، على التدفق عبر الشقوق الضيقة والشعيرات الدموية دون احتكاك. حتى وقت قريب، كانت السيولة الفائقة معروفة فقط للهيليوم السائل، ولكن في السنوات الأخيرةتم اكتشاف السيولة الفائقة أيضًا في أنظمة أخرى: في مكثفات بوز الذرية النادرة والهيليوم الصلب.

يتم شرح السيولة الفائقة على النحو التالي. وبما أن ذرات الهيليوم هي بوزونات، فإن ميكانيكا الكم تسمح لعدد عشوائي من الجسيمات بأن تكون في نفس الحالة. عند درجات حرارة قريبة من الصفر المطلق، تكون جميع ذرات الهيليوم في حالة الطاقة الأرضية. وبما أن طاقة الحالات منفصلة، ​​فإن الذرة لا يمكنها أن تتلقى أي طاقة، بل طاقة واحدة فقط تساوي فجوة الطاقة بين مستويات الطاقة المجاورة. ولكن في درجات الحرارة المنخفضة، قد تكون طاقة الاصطدام أقل من هذه القيمة، ونتيجة لذلك لن يحدث تبديد الطاقة ببساطة. سوف يتدفق السائل دون احتكاك.

3. بوز - مكثفة أينشتاين - الحالة الجسديةمادة تعتمد على البوزونات، يتم تبريدها إلى درجات حرارة قريبة من الصفر المطلق (أقل من جزء من المليون من الدرجة فوق الصفر المطلق). في مثل هذه الحالة الرائعة جدًا، يكفي عدد كبيرتجد الذرات نفسها في أدنى حالاتها الكمومية الممكنة وتبدأ التأثيرات الكمومية في الظهور على المستوى العياني.

خاتمة

تعتبر دراسة خصائص المادة القريبة من الصفر المطلق ذات أهمية كبيرة للعلوم والتكنولوجيا.

العديد من خصائص المادة، التي تحجبها الظواهر الحرارية في درجات حرارة الغرفة (على سبيل المثال، الضوضاء الحرارية)، تبدأ في الظهور أكثر فأكثر مع انخفاض درجة الحرارة، مما يجعل من الممكن دراسة الأنماط والوصلات المتأصلة في مادة معينة في شكلها النقي. مادة. وقد أتاحت الأبحاث في مجال درجات الحرارة المنخفضة اكتشاف العديد من الظواهر الطبيعية الجديدة، مثل السيولة الفائقة للهيليوم والموصلية الفائقة للمعادن.

عند درجات الحرارة المنخفضة، تتغير خصائص المواد بشكل كبير. تزيد بعض المعادن من قوتها وتصبح قابلة للسحب، بينما يصبح البعض الآخر هشًا، مثل الزجاج.

إن دراسة الخواص الفيزيائية والكيميائية في درجات حرارة منخفضة ستجعل من الممكن في المستقبل إنشاء مواد جديدة ذات خصائص محددة مسبقًا. كل هذا ذو قيمة كبيرة لتصميم وإنشاء المركبات الفضائية والمحطات والأدوات.

ومن المعروف أنه أثناء الدراسات الرادارية للأجسام الكونية، تكون الإشارة الراديوية المستقبلة صغيرة جدًا ويصعب تمييزها عن الضوضاء المختلفة. تعمل المذبذبات ومكبرات الصوت الجزيئية التي أنشأها العلماء مؤخرًا في درجات حرارة منخفضة جدًا وبالتالي يكون مستوى الضوضاء منخفضًا جدًا.

درجة حرارة منخفضة الكهربائية و الخصائص المغناطيسيةتتيح المعادن وأشباه الموصلات والمواد العازلة إمكانية تطوير أجهزة هندسة راديوية جديدة بشكل أساسي ذات أبعاد مجهرية.

تُستخدم درجات الحرارة المنخفضة جدًا لخلق الفراغ اللازم، على سبيل المثال، لتشغيل مسرعات الجسيمات النووية العملاقة.

قائمة الأدب المستخدم

1. http://wikipedia.org
2. http://rudocs.exdat.com
3. http://fb.ru

وصف موجز

لسنوات عديدة، كان الباحثون يتقدمون نحو درجة حرارة الصفر المطلق. كما هو معروف، فإن درجة الحرارة التي تساوي الصفر المطلق هي التي تميز الحالة الأساسية لنظام يتكون من العديد من الجزيئات - وهي حالة ذات أدنى طاقة ممكنة، حيث تؤدي الذرات والجزيئات ما يسمى بالاهتزازات "الصفرية". وبالتالي، فإن التبريد العميق بالقرب من الصفر المطلق (يُعتقد أن الصفر المطلق نفسه لا يمكن تحقيقه عمليًا) يفتح إمكانيات غير محدودة لدراسة خصائص المادة.

عندما يتنبأ تقرير الطقس بدرجات حرارة قريبة من الصفر، لا يجب أن تذهب إلى حلبة التزلج: سوف يذوب الجليد. تعتبر درجة حرارة ذوبان الجليد صفر درجة مئوية، وهو مقياس درجة الحرارة الأكثر شيوعًا.
نحن على دراية بمقياس الدرجات المئوية السالبة - الدرجات<ниже нуля>‎درجات البرد. معظم درجة حرارة منخفضةتم تسجيل درجات الحرارة على الأرض في القارة القطبية الجنوبية: -88.3 درجة مئوية. حتى درجات الحرارة المنخفضة ممكنة خارج الأرض: على سطح القمر عند منتصف الليل القمري يمكن أن تصل إلى -160 درجة مئوية.
لكن درجات الحرارة المنخفضة بشكل تعسفي لا يمكن أن توجد في أي مكان.
درجة الحرارة المنخفضة للغاية - الصفر المطلق - على مقياس مئوية تقابل - 273.16 درجة.
يبدأ مقياس درجة الحرارة المطلقة، مقياس كلفن، من الصفر المطلق. يذوب الجليد عند درجة حرارة 273.16 درجة كلفن، ويغلي الماء عند درجة حرارة 373.16 درجة كلفن. ومن ثم، فإن الدرجة K تساوي الدرجة C. ولكن على مقياس كلفن، تكون جميع درجات الحرارة موجبة.
لماذا هو 0 درجة كلفن الحد البارد؟ الحرارة هي الحركة الفوضوية لذرات وجزيئات المادة. عندما يتم تبريد المادة، يتم إزالتهاالطاقة الحرارية<пляска>تتوقف الجزيئات بشكل شبه كامل. سوف تتجمد الذرات والجزيئات تمامًا عند درجة حرارة تعتبر الصفر المطلق. وفقا للمبادئميكانيكا الكم

عند الصفر المطلق، ستتوقف الحركة الحرارية للجسيمات، لكن الجسيمات نفسها لن تتجمد، لأنها لا يمكن أن تكون في حالة سكون تام. وهكذا، عند الصفر المطلق، يجب أن تظل الجسيمات محتفظة بنوع من الحركة، وهو ما يسمى الحركة الصفرية.<идти медленнее, чем стоять на месте>.

ومع ذلك، فإن تبريد مادة إلى درجة حرارة أقل من الصفر المطلق هي فكرة لا معنى لها، مثل النية على سبيل المثال
علاوة على ذلك، فإن الوصول إلى الصفر المطلق يكاد يكون مستحيلاً. يمكنك فقط الاقتراب منه. لأنه لا يمكنك بأي حال من الأحوال إزالة كل الطاقة الحرارية من مادة ما. ويبقى بعض الطاقة الحرارية عند أعمق تبريد.
كيف يمكنك تحقيق درجات حرارة منخفضة للغاية؟
تجميد المادة أصعب من تسخينها. ويمكن ملاحظة ذلك حتى من خلال مقارنة تصميم الموقد والثلاجة.
في معظم الثلاجات المنزلية والصناعية، تتم إزالة الحرارة بسبب تبخر سائل خاص - الفريون، الذي يدور عبر الأنابيب المعدنية. السر هو أن الفريون لا يمكن أن يبقى في حالة سائلة إلا عند درجة حرارة منخفضة بدرجة كافية. في حجرة الثلاجة، بسبب حرارة الغرفة، يسخن ويغلي، ويتحول إلى بخار. ولكن يتم ضغط البخار بواسطة الضاغط، ثم يتم تسييله ويدخل إلى المبخر، مما يعوض فقدان الفريون المتبخر. يتم استهلاك الطاقة لتشغيل الضاغط. في أجهزة التبريد العميق، يكون الناقل البارد عبارة عن سائل شديد البرودة - الهيليوم السائل. عديم اللون، خفيف (8 مرات أخف من الماء)، يغلي تحت الماءالضغط الجوي
عند 4.2 درجة كلفن، وفي الفراغ - عند 0.7 درجة كلفن. يتم الحصول على درجة حرارة أقل من ذلك بواسطة نظير الهيليوم الخفيف: 0.3 درجة كلفن.
يتم تخزين الهيليوم السائل الناتج في ترمس خاص - قوارير ديوار.
تبين أن تكلفة هذا السائل شديد البرودة (السائل الوحيد الذي لا يتجمد عند الصفر المطلق) مرتفعة جدًا. ومع ذلك، يتم استخدام الهيليوم السائل على نطاق واسع هذه الأيام، ليس فقط في العلوم، ولكن أيضًا في الأجهزة التقنية المختلفة. تم تحقيق أدنى درجات الحرارة بطريقة مختلفة. لقد تبين أن جزيئات بعض الأملاح، مثل شبة كروم البوتاسيوم، يمكن أن تدور على طول خطوط القوة المغناطيسية. يتم تبريد هذا الملح مسبقًا بالهيليوم السائل إلى درجة حرارة 1 درجة كلفن ووضعه في مجال مغناطيسي قوي. في هذه الحالة، تدور الجزيئات معًاخطوط الكهرباء

ويتم أخذ الحرارة المنبعثة بواسطة الهيليوم السائل. ثم تتم إزالة المجال المغناطيسي فجأة، وتدور الجزيئات مرة أخرى في اتجاهات مختلفة، وتستنفد
يؤدي هذا العمل إلى مزيد من التبريد للملح. وبهذه الطريقة حصلنا على درجة حرارة قدرها 0.001 درجة كلفن. وباستخدام طريقة مماثلة من حيث المبدأ، باستخدام مواد أخرى، يمكننا الحصول على درجة حرارة أقل.

أدنى درجة حرارة تم الحصول عليها حتى الآن على الأرض هي 0.00001 درجة كلفن.

السيولة الزائدة

تتغير المادة المجمدة إلى درجات حرارة منخفضة للغاية في حمامات الهيليوم السائل بشكل ملحوظ. يصبح المطاط هشًا، ويصبح الرصاص قاسيًا مثل الفولاذ والمرن، وتزيد العديد من السبائك من قوتها.
يتصرف الهيليوم السائل نفسه بطريقة غريبة. عند درجات حرارة أقل من 2.2 درجة كلفن، يكتسب خاصية غير مسبوقة للسوائل العادية - السيولة الفائقة: يفقد بعضها اللزوجة تمامًا ويتدفق عبر أضيق الشقوق دون أي احتكاك.
تم اكتشاف هذه الظاهرة في عام 1937 من قبل الفيزيائي السوفيتي الأكاديمي P. JI.
كابيتسا، ثم شرحها الأكاديمي جي. د. لانداو. اتضح أنه عند درجات الحرارة المنخفضة للغاية، تبدأ قوانين الكم لسلوك المادة في إحداث تأثير ملحوظ. وكما يتطلب أحد هذه القوانين، لا يمكن نقل الطاقة من جسم إلى آخر إلا بأجزاء محددة جيدًا - الكميات. يوجد عدد قليل جدًا من الكمات الحرارية في الهيليوم السائل بحيث لا يوجد ما يكفي منها لجميع الذرات. ويبقى جزء السائل الخالي من الكمات الحرارية عند درجة حرارة الصفر المطلق؛ ولا تشارك ذراته على الإطلاق في حركة حرارية عشوائية ولا تتفاعل بأي شكل من الأشكال مع جدران الوعاء. هذا الجزء (الذي كان يسمى الهيليوم-H) لديه سيولة فائقة. مع انخفاض درجة الحرارة، يصبح الهيليوم-P أكثر وفرة، وعند الصفر المطلق سيتحول كل الهيليوم إلى هيليوم-H.وقد تمت الآن دراسة السيولة الفائقة بتفصيل كبير، بل إنها وجدت أنها مفيدة

التطبيق العملي

بالقرب من الصفر المطلق، تحدث تغييرات مثيرة للاهتمام للغاية الخصائص الكهربائيةبعض المواد.
في عام 1911، قام الفيزيائي الهولندي كامرلينج أونيس باكتشاف غير متوقع: فقد تبين أنه عند درجة حرارة 4.12 درجة مئوية، يختفي الزئبق تمامًا المقاومة الكهربائية. يصبح الزئبق موصلا فائقا.
لا ينطفئ التيار الكهربائي المستحث في حلقة فائقة التوصيل ويمكن أن يتدفق إلى الأبد تقريبًا.<гроб Магомета>فوق هذه الحلقة، ستطفو كرة فائقة التوصيل في الهواء ولن تسقط، مثل حكاية خرافية
لأن جاذبيتها يتم تعويضها بالتنافر المغناطيسي بين الحلقة والكرة. بعد كل شيء، فإن التيار المستمر في الحلقة سيخلق مجالًا مغناطيسيًا، وهذا بدوره سيولد تيارًا كهربائيًا في الكرة ومعه مجالًا مغناطيسيًا موجهًا بشكل معاكس.
بالإضافة إلى الزئبق، يتمتع القصدير والرصاص والزنك والألومنيوم بموصلية فائقة بالقرب من الصفر المطلق. تم العثور على هذه الخاصية في 23 عنصرًا وأكثر من مائة من السبائك المختلفة والمركبات الكيميائية الأخرى.
تغطي درجات الحرارة التي تظهر فيها الموصلية الفائقة (درجات الحرارة الحرجة) نطاقًا واسعًا إلى حد ما - من 0.35 درجة كلفن (الهافنيوم) إلى 18 درجة كلفن (سبائك النيوبيوم والقصدير).
ظاهرة الموصلية الفائقة مثل تمت دراسة السيولة بالتفصيل. اعتماد درجات الحرارة الحرجة علىالهيكل الداخلي
المواد والمجال المغناطيسي الخارجي.

تم تطوير نظرية عميقة للموصلية الفائقة (قدم العالم السوفييتي الأكاديمي ن.ن.بوغوليوبوف مساهمة مهمة).<танцуя>إن جوهر هذه الظاهرة المتناقضة هو مرة أخرى كمي بحت. عند درجات حرارة منخفضة للغاية، تدخل الإلكترونات<прутьями решетки>تشكل الموصلات الفائقة نظامًا من الجسيمات المرتبطة بشكل مزدوج والتي لا يمكنها إعطاء الطاقة للشبكة البلورية أو إهدار كميات الطاقة عند تسخينها. تتحرك أزواج الإلكترونات كما لو كانت
، بين
- الأيونات وتجاوزها دون تصادمات ونقل طاقة.
يتم استخدام الموصلية الفائقة بشكل متزايد في التكنولوجيا. على سبيل المثال، يتم استخدام الملفات اللولبية فائقة التوصيل عمليًا - وهي ملفات من الموصلات الفائقة مغمورة في الهيليوم السائل. مرة واحدة المستحثة الحالية، وبالتالي، يمكن تخزين المجال المغناطيسي فيها للمدة المطلوبة.يمكن أن يصل إلى حجم هائل - أكثر من 100000 أورستد. في المستقبل، ستظهر بلا شك أجهزة صناعية قوية فائقة التوصيل - المحركات الكهربائية والمغناطيسات الكهربائية وما إلى ذلك.<шумы>معدات. في تكنولوجيا الحوسبة الإلكترونية، يتم الوعد بمستقبل باهر للمفاتيح فائقة التوصيل منخفضة الطاقة - الكريوترونات (انظر الفن.<Пути электроники>).
ليس من الصعب أن نتخيل مدى إغراء تطوير تشغيل مثل هذه الأجهزة في منطقة ذات درجات حرارة أعلى يسهل الوصول إليها. في مؤخرايفتح الأمل في إنشاء موصلات فائقة من فيلم البوليمر. إن الطبيعة المميزة للتوصيل الكهربائي في مثل هذه المواد تعد بفرصة رائعة للحفاظ على الموصلية الفائقة حتى في درجات حرارة الغرفة. ويبحث العلماء باستمرار عن طرق لتحقيق هذا الأمل.

في أعماق النجوم

والآن دعونا نلقي نظرة على عالم أكثر الأشياء سخونة في العالم - إلى أعماق النجوم. حيث تصل درجات الحرارة إلى ملايين الدرجات.
إن الحركة الحرارية العشوائية في النجوم شديدة للغاية بحيث لا يمكن لذرات بأكملها أن توجد هناك: فهي تتدمر في عدد لا يحصى من الاصطدامات.
وبالتالي فإن المادة شديدة السخونة لا يمكن أن تكون صلبة ولا سائلة ولا غازية. وهو في حالة البلازما، أي خليط من الشحنات الكهربائية<осколков>الذرات - النوى الذرية والإلكترونات.
البلازما هي حالة فريدة من المادة. وبما أن جزيئاتها مشحونة كهربائيا، فهي حساسة للقوى الكهربائية والمغناطيسية. ولذلك، فإن القرب من نواتين ذريتين (تحملان شحنة موجبة) يعد ظاهرة نادرة. فقط عند الكثافات العالية ودرجات الحرارة الهائلة، تتصادم النوى الذرية مع بعضها البعض وتكون قادرة على الاقتراب من بعضها البعض. ثم تحدث تفاعلات نووية حرارية - مصدر الطاقة للنجوم.
أقرب نجم لنا، الشمس، يتكون بشكل رئيسي من بلازما الهيدروجين، والتي يتم تسخينها في أحشاء النجم إلى 10 ملايين درجة. في مثل هذه الظروف، تحدث لقاءات قريبة بين نوى الهيدروجين السريعة والبروتونات، على الرغم من ندرتها. في بعض الأحيان تتفاعل البروتونات التي تقترب: فبعد التغلب على التنافر الكهربائي، تقع في قبضة قوى الجذب النووية العملاقة، بسرعة<падают>فوق بعضها البعض والاندماج. هنا تحدث إعادة هيكلة فورية: بدلاً من بروتونين، يظهر الديوترون (نواة نظير الهيدروجين الثقيل)، والبوزيترون والنيوترينو. الطاقة المنطلقة هي 0.46 مليون إلكترون فولت (MeV).
ويمكن لكل بروتون شمسي أن يدخل في مثل هذا التفاعل بمعدل مرة واحدة كل 14 مليار سنة. ولكن هناك الكثير من البروتونات في أحشاء الضوء لدرجة أن هذا الحدث غير المحتمل يحدث هنا وهناك - ويحترق نجمنا بلهبه المبهر.
إن تخليق الديوترونات ليس سوى الخطوة الأولى في التحولات النووية الحرارية الشمسية. يتحد الديوترون حديث الولادة قريبًا جدًا (في المتوسط ​​بعد 5.7 ثانية) مع بروتون آخر. وتظهر نواة الهيليوم الخفيفة وأشعة جاماالإشعاع الكهرومغناطيسي
. تم إطلاق 5.48 MeV من الطاقة.
أخيرًا، في المتوسط، مرة كل مليون سنة، يمكن أن تتقارب نواتا الهيليوم الخفيفتين وتتحدان. ثم تتشكل نواة الهيليوم العادي (جسيم ألفا) وينقسم بروتونان. تم إطلاق 12.85 MeV من الطاقة.<конвейер>هذه ثلاث مراحل<сгорает>التفاعلات النووية الحرارية ليست الوحيدة.<золу>هناك سلسلة أخرى من التحولات النووية، أسرع. وتشارك فيه النوى الذرية للكربون والنيتروجين (دون أن تستهلك). لكن في كلا الخيارين، يتم تصنيع جسيمات ألفا من نواة الهيدروجين. بالمعنى المجازي، بلازما الهيدروجين للشمس ، يتحول إلى!
- بلازما الهيليوم. وأثناء تصنيع كل جرام من بلازما الهيليوم يتم إطلاق 175 ألف كيلووات ساعة من الطاقة.<худеет>عدد ضخم<горючего>تبعث الشمس في كل ثانية 4,1033 إرجًا من الطاقة، وتفقد 4,1012 جرامًا (4 ملايين طن) من وزن المادة. لكن الكتلة الإجمالية للشمس تبلغ 21027 طنًا، وهذا يعني أنه خلال مليون سنة ستختفي الشمس بفضل الإشعاع
فقط واحد على عشرة ملايين من كتلته. توضح هذه الأرقام ببلاغة فعالية التفاعلات النووية الحرارية والقيمة الحرارية الهائلة للطاقة الشمسية. - الهيدروجين.يبدو أن الاندماج النووي الحراري هو المصدر الرئيسي للطاقة لجميع النجوم.<зола>في<горючим>درجات حرارة مختلفة
ومع كثافات الأجزاء الداخلية للنجوم، تحدث أنواع مختلفة من التفاعلات. وعلى وجه الخصوص، الشمسية - نواة الهيليوم - عند 100 مليون درجة تصبح نفسها نووية حرارية. ومن ثم يمكن تصنيع النوى الذرية الأثقل - الكربون وحتى الأكسجين - من جسيمات ألفا.<Вселенная вчера, сегодня и завтра>).

وفقًا للعديد من العلماء، فإن Metagalaxy بأكمله هو أيضًا ثمرة

الاندماج النووي الحراري<горючего>، والتي حدثت عند درجة حرارة مليار درجة (انظر الفن.
<Горючего>نحو الشمس الاصطناعية
القيمة الحرارية غير العادية للطاقة النووية الحرارية
دفع العلماء إلى تحقيق التنفيذ الاصطناعي لتفاعلات الاندماج النووي.<горючее>- هناك العديد من نظائر الهيدروجين على كوكبنا. على سبيل المثال، يمكن إنتاج التريتيوم الهيدروجيني فائق الثقل من معدن الليثيوم في المفاعلات النووية. والهيدروجين الثقيل - الديوتيريوم جزء من الماء الثقيل الذي يمكن استخلاصه من الماء العادي.
تم حل هذه المشكلة لأول مرة في القنبلة الهيدروجينية. تشتعل نظائر الهيدروجين هناك بالانفجار القنبلة الذريةوالذي يصاحبه تسخين المادة إلى عشرات الملايين من الدرجات. في أحد إصدارات القنبلة الهيدروجينية، يوجد الوقود النووي الحراري مركب كيميائيالهيدروجين الثقيل مع الليثيوم الخفيف - ديوتريد الليثيوم الخفيف. هذا المسحوق الأبيض، يشبه ملح الطعام،<воспламеняясь>من<спички>وهي قنبلة ذرية تنفجر على الفور وتولد درجة حرارة تصل إلى مئات الملايين من الدرجات.
لبدء تفاعل نووي حراري سلمي، يجب على المرء أولاً أن يتعلم كيفية تسخين جرعات صغيرة من بلازما كثيفة بما فيه الكفاية من نظائر الهيدروجين إلى درجات حرارة تصل إلى مئات الملايين من الدرجات دون خدمات القنبلة الذرية. تعتبر هذه المشكلة من أصعب المسائل في الفيزياء التطبيقية الحديثة. لقد عمل العلماء في جميع أنحاء العالم على هذا لسنوات عديدة.
لقد قلنا بالفعل أن الحركة الفوضوية للجزيئات هي التي تخلق تسخين الأجسام، ومتوسط ​​\u200b\u200bطاقة حركتها العشوائية يتوافق مع درجة الحرارة. إن تسخين الجسم البارد يعني خلق هذا الاضطراب بأي شكل من الأشكال.
تخيل مجموعتين من المتسابقين يندفعون نحو بعضهم البعض. فاصطدموا واختلطوا وبدأ السحق والارتباك.
فوضى كبيرة! وبنفس الطريقة تقريبًا، حاول الفيزيائيون في البداية الحصول على درجات حرارة عالية، عن طريق اصطدام نفاثات الغازارتفاع الضغط
. تسخين الغاز إلى 10 آلاف درجة. في وقت من الأوقات كان هذا رقماً قياسياً: كانت درجة الحرارة أعلى من درجة الحرارة على سطح الشمس.
ولكن مع هذه الطريقة، من المستحيل تسخين الغاز بشكل بطيء وغير متفجر، لأن الاضطراب الحراري ينتشر على الفور في جميع الاتجاهات، مما يؤدي إلى ارتفاع درجة حرارة جدران الغرفة التجريبية والبيئة. تترك الحرارة الناتجة النظام بسرعة، ومن المستحيل عزله.
صحيح أنه لا يمكن حماية البلازما من فقدان الحرارة بواسطة أوعية مصنوعة حتى من أكثر المواد مقاومة للحرارة. عند ملامستها للجدران الصلبة، تبرد البلازما الساخنة على الفور. لكن يمكنك محاولة الاحتفاظ بالبلازما وتسخينها عن طريق خلق تراكمها في الفراغ بحيث لا تلمس جدران الغرفة بل تتدلى في الفراغ ولا تلمس أي شيء. وهنا ينبغي الاستفادة من حقيقة أن جزيئات البلازما ليست محايدة مثل ذرات الغاز، ولكنها مشحونة كهربائيا. لذلك، عند التحرك، يتعرضون للقوى المغناطيسية. تنشأ المهمة: إنشاء مجال مغناطيسي بتكوين خاص تتدلى فيه البلازما الساخنة كما لو كانت في كيس بجدران غير مرئية.
أبسط شكليتم إنشاء هذا النوع من الطاقة تلقائيًا عند مرور نبضات قوية عبر البلازما التيار الكهربائي. في هذه الحالة، يتم تحفيز القوى المغناطيسية حول سلك البلازما، والتي تميل إلى ضغط الحبل.
يتم فصل البلازما عن جدران أنبوب التفريغ، وعند محور الحبل في سحق الجزيئات ترتفع درجة الحرارة إلى 2 مليون درجة.
في بلدنا، تم إجراء مثل هذه التجارب في عام 1950 تحت قيادة الأكاديميين JI. A. Artsimovich و M. A. Leontovich.
الاتجاه الآخر للتجارب هو استخدام الزجاجة المغناطيسية، التي اقترحها في عام 1952 الفيزيائي السوفييتي جي آي بودكر، وهو الآن أكاديمي. يتم وضع الزجاجة المغناطيسية في غرفة الفلين - وهي غرفة مفرغة أسطوانية مزودة بملف خارجي يتم تكثيفه في نهايات الغرفة. يخلق التيار المتدفق عبر اللف مجالًا مغناطيسيًا في الغرفة. وتقع خطوط مجالها في الجزء الأوسط بالتوازي مع مولدات الأسطوانة، وفي الأطراف تكون مضغوطة وتشكل سدادات مغناطيسية. تلتف جزيئات البلازما المحقونة في زجاجة مغناطيسية حول خطوط المجال وتنعكس من المقابس. ونتيجة لذلك، يتم الاحتفاظ بالبلازما داخل الزجاجة لبعض الوقت. إذا كانت طاقة جزيئات البلازما التي تم إدخالها في الزجاجة عالية بما فيه الكفاية وكان هناك الكثير منها، فإنها تدخل في تفاعلات قوة معقدة، وتصبح حركتها المنظمة في البداية مشوشة، وتصبح غير منتظمة - ترتفع درجة حرارة نوى الهيدروجين إلى عشرات الملايين من الدرجات.<ударами>ويتم تحقيق التدفئة الإضافية عن طريق الكهرومغناطيسي عن طريق البلازما، وضغط المجال المغناطيسي، وما إلى ذلك. والآن يتم تسخين بلازما نواة الهيدروجين الثقيلة إلى مئات الملايين من الدرجات. صحيح أنه يمكن القيام بذلك إما عن طريقوقت قصير
لبدء تفاعل مستدام ذاتيًا، يجب زيادة درجة حرارة البلازما وكثافتها. وهذا أمر يصعب تحقيقه. ومع ذلك، فإن المشكلة، كما يعتقد العلماء، قابلة للحل بلا شك.

ج.ب. أنفيلوف

يُسمح بنشر الصور والاستشهاد بمقالات من موقعنا على مصادر أخرى بشرط توفير رابط للمصدر والصور.

أي جسم مادي، بما في ذلك جميع الكائنات الموجودة في الكون، لديه حد أدنى لدرجة الحرارة أو الحد الأقصى لها. تعتبر نقطة البداية لأي مقياس لدرجة الحرارة هي قيمة درجة حرارة الصفر المطلق. ولكن هذا من الناحية النظرية فقط. الحركة الفوضوية للذرات والجزيئات، التي تتخلى عن طاقتها في هذا الوقت، لم تتوقف بعد في الممارسة العملية.

وهذا هو السبب الرئيسي لعدم إمكانية الوصول إلى درجات حرارة الصفر المطلق. لا تزال هناك مناقشات حول عواقب هذه العملية. من وجهة نظر الديناميكا الحرارية، فإن هذا الحد لا يمكن الوصول إليه، لأن الحركة الحرارية للذرات والجزيئات تتوقف تمامًا، ويتم تشكيل شبكة بلورية.

يتصور ممثلو فيزياء الكم وجود الحد الأدنى من التذبذبات الصفرية عند درجات حرارة الصفر المطلق.

ما هي قيمة درجة حرارة الصفر المطلق ولماذا لا يمكن تحقيقها؟

في المؤتمر العام للأوزان والمقاييس، معيار أو نقطة مرجعية ل أدوات القياسالتي تحدد مؤشرات درجة الحرارة.

حاليًا، في النظام الدولي للوحدات، النقطة المرجعية للمقياس المئوي هي 0 درجة مئوية للتجميد و100 درجة مئوية للغليان، وقيمة درجات حرارة الصفر المطلق تساوي -273.15 درجة مئوية.

استخدام قيم درجات الحرارة على مقياس كلفن وفقا لذلك النظام الدوليوحدات القياس، سيحدث غليان الماء عند قيمة مرجعية تبلغ 99.975 درجة مئوية، والصفر المطلق يساوي 0. والفهرنهايت على المقياس يتوافق مع -459.67 درجة.

ولكن، إذا تم الحصول على هذه البيانات، فلماذا إذن يكون من المستحيل تحقيق درجات حرارة الصفر المطلق عمليا؟ وللمقارنة، يمكننا أن نأخذ سرعة الضوء المعروفة، والتي تساوي القيمة الفيزيائية الثابتة البالغة 1,079,252,848.8 كم/ساعة.

ومع ذلك، لا يمكن تحقيق هذه القيمة عمليا. يعتمد ذلك على الطول الموجي للإرسال والظروف والامتصاص المطلوب كمية كبيرةجزيئات الطاقة. وللحصول على قيمة درجات حرارة الصفر المطلق يتطلب إنتاج كبير من الطاقة وغياب مصادرها لمنع دخولها إلى الذرات والجزيئات.

ولكن حتى في ظروف الفراغ الكامل، لم يتمكن العلماء من الحصول على سرعة الضوء أو درجة حرارة الصفر المطلق.

لماذا من الممكن الوصول إلى درجة حرارة الصفر تقريبًا، ولكن ليس الصفر المطلق؟

إن ما سيحدث عندما يقترب العلم من تحقيق درجة حرارة منخفضة للغاية تصل إلى الصفر المطلق يبقى فقط في نظرية الديناميكا الحرارية وفيزياء الكم. ما هو السبب وراء عدم إمكانية تحقيق درجات حرارة الصفر المطلق عمليا.

جميع المحاولات المعروفة لتبريد المادة إلى الحد الأدنى بسبب فقدان الطاقة الأقصى أدت إلى وصول السعة الحرارية للمادة أيضًا إلى الحد الأدنى. ببساطة لم تعد الجزيئات قادرة على التخلي عن الطاقة المتبقية. ونتيجة لذلك توقفت عملية التبريد دون الوصول إلى الصفر المطلق.

عند دراسة سلوك المعادن في ظروف قريبة من درجات حرارة الصفر المطلق، وجد العلماء أن الحد الأقصى للانخفاض في درجة الحرارة يجب أن يؤدي إلى فقدان المقاومة.

لكن توقف حركة الذرات والجزيئات أدى فقط إلى تكوين شبكة بلورية تنقل من خلالها الإلكترونات المارة جزءًا من طاقتها إلى الذرات الثابتة. ومرة أخرى، لم يكن من الممكن الوصول إلى الصفر المطلق.

وفي عام 2003، كانت درجة الحرارة أقل بمقدار نصف مليار من درجة مئوية واحدة فقط من الصفر المطلق. استخدم باحثو وكالة ناسا جزيء Na لإجراء التجارب، والذي كان دائمًا في مجال مغناطيسي ويتخلى عن طاقته.

لقد أصبح إنجاز العلماء هو الأقرب جامعة ييلوالتي حققت في عام 2014 رقم 0.0025 كلفن. المركب الناتج، أحادي فلوريد السترونتيوم (SrF)، استمر لمدة 2.5 ثانية فقط. وفي النهاية ما زال يتفكك إلى ذرات.

تعتبر درجة الحرارة الحدية التي يصبح عندها حجم الغاز المثالي مساويًا للصفر هي درجة حرارة الصفر المطلق. ومع ذلك، فإن حجم الغازات الحقيقية عند درجة حرارة الصفر المطلق لا يمكن أن يختفي. هل حد درجة الحرارة هذا منطقي إذن؟

إن درجة الحرارة المحددة، التي يتبع وجودها قانون جاي-لوساك، أمر منطقي، لأنه من الممكن عمليا تقريب خصائص الغاز الحقيقي من خصائص الغاز المثالي. للقيام بذلك، تحتاج إلى تناول غاز متخلخل بشكل متزايد، بحيث تميل كثافته إلى الصفر. في الواقع، مع انخفاض درجة الحرارة، فإن حجم هذا الغاز سوف يميل إلى الحد الأقصى، بالقرب من الصفر.

دعونا نجد قيمة الصفر المطلق على مقياس مئوية. معادلة الحجم VVالصيغة (3.6.4) صفر مع مراعاة ذلك

ومن هنا تكون درجة حرارة الصفر المطلق

* قيمة الصفر المطلق الأكثر دقة: -273.15 درجة مئوية.

هذه هي أقصى درجة حرارة، وأدنى درجة حرارة في الطبيعة، وهي "درجة البرد الكبرى أو الأخيرة"، التي تنبأ بوجودها لومونوسوف.

مقياس كلفن

كلفن ويليام (طومسون دبليو) (1824-1907) - فيزيائي إنجليزي بارز، أحد مؤسسي الديناميكا الحرارية والنظرية الحركية الجزيئية للغازات.

قدم كلفن مقياس درجة الحرارة المطلقة وأعطى إحدى صيغ القانون الثاني للديناميكا الحرارية في شكل استحالة تحويل الحرارة بالكامل إلى عمل. وقام بحساب حجم الجزيئات بناءً على قياس الطاقة السطحية للسائل. فيما يتعلق بمد كابل التلغراف عبر المحيط الأطلسي، طور كلفن نظرية التذبذبات الكهرومغناطيسية واشتق صيغة لفترة التذبذبات الحرة في الدائرة. لإنجازاته العلمية، حصل دبليو طومسون على لقب اللورد كلفن.

قدم العالم الإنجليزي دبليو كلفن مقياس درجة الحرارة المطلقة. درجة حرارة الصفر على مقياس كلفن تقابل الصفر المطلق، ووحدة درجة الحرارة على هذا المقياس تساوي درجة على مقياس مئوية، إذن درجة الحرارة المطلقة تيرتبط بدرجة الحرارة على مقياس مئوية بواسطة الصيغة

(3.7.6)

ويبين الشكل 3.11 المقياس المطلق ومقياس مئوية للمقارنة.

وحدة SI لدرجة الحرارة المطلقة تسمى كلفن (مختصر K). لذلك، درجة واحدة على مقياس مئوية تساوي درجة واحدة على مقياس كلفن: 1 درجة مئوية = 1 كلفن.

وبالتالي، فإن درجة الحرارة المطلقة، حسب التعريف الوارد في الصيغة (3.7.6)، هي كمية مشتقة تعتمد على درجة الحرارة المئوية وعلى القيمة المحددة تجريبيا لـ a. ومع ذلك، فهو ذو أهمية أساسية.

من وجهة نظر النظرية الحركية الجزيئية، ترتبط درجة الحرارة المطلقة بمتوسط ​​الطاقة الحركية للحركة الفوضوية للذرات أو الجزيئات. في ت = O K تتوقف الحركة الحرارية للجزيئات. وسيتم مناقشة هذا بمزيد من التفصيل في الفصل 4.

اعتماد الحجم على درجة الحرارة المطلقة

باستخدام مقياس كلفن، يمكن كتابة قانون جاي لوساك (3.6.4) بشكل أبسط. لأن

(3.7.7)

حجم الغاز من كتلة معينة عند ضغط ثابت يتناسب طرديا مع درجة الحرارة المطلقة.

ويترتب على ذلك أن نسبة أحجام الغاز من نفس الكتلة في حالات مختلفة عند نفس الضغط تساوي نسبة درجات الحرارة المطلقة:

(3.7.8)

هناك أدنى درجة حرارة ممكنة يختفي عندها حجم (وضغط) الغاز المثالي. هذه هي درجة حرارة الصفر المطلق:-273 درجة مئوية. من الملائم حساب درجة الحرارة من الصفر المطلق. هذه هي الطريقة التي يتم بها بناء مقياس درجة الحرارة المطلقة.

درجات حرارة الصفر المطلق

درجة حرارة الصفر المطلق- هذا هو الحد الأدنى لدرجة الحرارة التي يمكن أن يتمتع بها الجسم المادي. يعتبر الصفر المطلق بمثابة نقطة البداية لمقياس درجة الحرارة المطلقة، مثل مقياس كلفن. على مقياس مئوية، الصفر المطلق يتوافق مع درجة حرارة -273.15 درجة مئوية.

ويعتقد أن الصفر المطلق لا يمكن تحقيقه عمليا. إن وجودها وموقعها على مقياس درجة الحرارة يأتي من استقراء المرصود الظواهر الفيزيائية، في حين يظهر هذا الاستقراء أنه عند الصفر المطلق، يجب أن تكون طاقة الحركة الحرارية للجزيئات وذرات المادة مساوية للصفر، أي أن الحركة الفوضوية للجزيئات تتوقف، وتشكل بنية منظمة، وتحتل موقعًا واضحًا عند العقد من شعرية الكريستال. ومع ذلك، في الواقع، حتى عند درجة حرارة الصفر المطلق، ستبقى الحركات المنتظمة للجزيئات التي تشكل المادة. أما التذبذبات المتبقية، مثل تذبذبات نقطة الصفر، فهي ناتجة عن الخصائص الكمومية للجسيمات والفراغ الفيزيائي الذي يحيط بها.

حاليا في المختبرات الفيزيائيةوتمكن من الحصول على درجة حرارة تتجاوز الصفر المطلق ببضعة أجزاء من المليون من الدرجة فقط؛ لتحقيق ذلك، وفقا لقوانين الديناميكا الحرارية، أمر مستحيل.

ملحوظات

الأدب

• جي بورمين. الاعتداء على الصفر المطلق. - م: «أدب الأطفال» 1983.

انظر أيضا

مؤسسة ويكيميديا.

• 2010.
• درجة حرارة الصفر المطلق

درجات حرارة الصفر المطلق

انظر ما هي "درجة حرارة الصفر المطلق" في القواميس الأخرى:درجات حرارة الصفر المطلق

- درجة حرارة الصفر المطلق هي الحد الأدنى لدرجة الحرارة التي يمكن أن يتمتع بها الجسم المادي. يعتبر الصفر المطلق بمثابة نقطة البداية لمقياس درجة الحرارة المطلقة، مثل مقياس كلفن. على مقياس مئوية، الصفر المطلق يتوافق مع... ... ويكيبيدياالصفر المطلق - الصفر المطلق، وهي درجة الحرارة التي تكون عندها جميع مكونات النظامأقل مبلغ الطاقة المسموح بها وفقا لقوانين ميكانيكا الكم؛ صفر على مقياس كلفن لدرجة الحرارة، أو 273.15 درجة مئوية (459.67 درجة فهرنهايت). في درجة الحرارة هذه...

القاموس الموسوعي العلمي والتقني

مقياس درجة الحرارة المطلقةدرجة الحرارة الديناميكية الحرارية المطلقة

- الحركة الحرارية الفوضوية على مستوى جزيئات الغاز مثل الذرات والجزيئات هناك تعريفان لدرجة الحرارة. أحدهما من وجهة نظر الحركية الجزيئية، والآخر من وجهة نظر الديناميكا الحرارية. درجة الحرارة (من درجة الحرارة اللاتينية المناسبة ... ... ويكيبيديادرجة الحرارة الديناميكية الحرارية المطلقة