akýkoľvek fyzické telo, vrátane všetkých objektov vo vesmíre, má minimálny teplotný index alebo jeho limit. Za referenčný bod akejkoľvek teplotnej stupnice sa považuje hodnota absolútnej nulovej teploty. Ale to je len teoreticky. Chaotický pohyb atómov a molekúl, ktoré sa v tomto čase vzdávajú svojej energie, sa v praxi zatiaľ nepodarilo zastaviť.

To je hlavný dôvod, prečo nemožno dosiahnuť teploty absolútnej nuly. O dôsledkoch tohto procesu sa stále vedú diskusie. Z hľadiska termodynamiky je táto hranica nedosiahnuteľná, keďže tepelný pohyb atómov a molekúl sa úplne zastaví a vytvorí sa kryštálová mriežka.

Zástupcovia kvantovej fyziky zabezpečujú prítomnosť minimálnych fluktuácií nulového bodu pri teplotách absolútnej nuly.

Aká je hodnota teplôt absolútnej nuly a prečo ju nemožno dosiahnuť

Na Generálnej konferencii pre váhy a miery bol po prvýkrát stanovený referenčný alebo referenčný bod pre meracie prístroje, ktoré určujú teplotné ukazovatele.

V súčasnosti je v Medzinárodnej sústave jednotiek referenčným bodom pre stupnicu Celzia 0 ° C počas mrazenia a 100 ° C počas varu, hodnota absolútnej nulovej teploty sa rovná -273,15 ° C.

Súčasne použite hodnoty teploty na Kelvinovej stupnici Medzinárodný systém jednotiek, k varu vody dôjde pri referenčnej hodnote 99,975 ° C, absolútna nula sa rovná 0. Fahrenheit na stupnici zodpovedá -459,67 stupňom.

Ale ak sa tieto údaje získajú, prečo potom v praxi nie je možné dosiahnuť teploty absolútnej nuly. Pre porovnanie si môžeme vziať každému známu rýchlosť svetla, ktorá sa rovná konštantnej fyzikálnej hodnote 1 079 252 848,8 km/h.

Túto hodnotu však nie je možné v praxi dosiahnuť. Závisí to od vlnovej dĺžky prenosu, od podmienok a od požadovanej absorpcie Vysoké číslo energetické častice. Na získanie hodnoty teplôt absolútnej nuly je potrebná veľká návratnosť energie a absencia jej zdrojov, aby sa nedostala do atómov a molekúl.

Ale ani v podmienkach úplného vákua vedci nedokázali získať rýchlosť svetla ani teploty absolútnej nuly.

Prečo je možné dosiahnuť približné nulové teploty, ale nie absolútne

Čo sa stane, keď sa veda dokáže priblížiť k extrémne nízkej teplote absolútnej nuly, pričom zostane len v teórii termodynamiky a kvantovej fyziky. Čo je dôvodom, prečo sa v praxi nedajú dosiahnuť teploty absolútnej nuly.

Všetky známe pokusy o ochladenie látky na najnižšiu hraničnú hranicu z dôvodu maximálnej straty energie viedli k tomu, že aj hodnota tepelnej kapacity látky dosahovala minimálnu hodnotu. Molekuly jednoducho neboli schopné vzdať sa zvyšku energie. V dôsledku toho sa proces chladenia zastavil bez dosiahnutia absolútnej nuly.

Pri štúdiu správania kovov v podmienkach blízkych hodnote absolútnej nuly vedci zistili, že maximálny pokles teploty by mal vyvolať stratu odporu.

Ale zastavenie pohybu atómov a molekúl viedlo len k vytvoreniu kryštálovej mriežky, cez ktorú prechádzajúce elektróny odovzdávali časť svojej energie nehybným atómom. Nebolo možné opäť dosiahnuť absolútnu nulu.

V roku 2003 nestačila na dosiahnutie teploty absolútnej nuly iba polmiliardtina 1 °C. Výskumníci "NASA" robili experimenty s molekulou Na, ktorá bola celý čas v magnetickom poli a vzdala sa svojej energie.

Najbližším úspechom bol úspech vedcov Yale University, ktorá v roku 2014 dosiahla ukazovateľ 0,0025 Kelvina. Výsledná zlúčenina monofluorid strontnatý (SrF) existoval iba 2,5 sekundy. A nakoniec sa to aj tak rozpadlo na atómy.

Pojem „teplota“ vznikol v čase, keď si fyzici mysleli, že teplé telesá sa skladajú z viacšpecifická látka - kalorická - než tie isté telá, ale studená. A teplota bola interpretovaná ako hodnota zodpovedajúca množstvu kalórií v tele. Odvtedy sa teplota akéhokoľvek tela meria v stupňoch. V skutočnosti je to však miera kinetickej energie pohybujúcich sa molekúl a na základe toho by sa mala merať v jouloch v súlade so systémom jednotiek C.

Pojem „teplota absolútnej nuly“ pochádza z druhého zákona termodynamiky. Proces prenosu tepla zo studeného telesa na horúce je podľa nej nemožný. Tento pojem zaviedol anglický fyzik W. Thomson. Za úspechy vo fyzike mu bol udelený šľachtický titul „lord“ a titul „barón Kelvin“. V roku 1848 W. Thomson (Kelvin) navrhol použiť teplotnú stupnicu, v ktorej sa za východiskový bod považovala teplota absolútnej nuly zodpovedajúca extrémnemu chladu a ako deliaca hodnota sa bral stupeň Celzia. Jednotka Kelvina je 1/27316 zlomok teploty trojného bodu vody (asi 0 stupňov C), t.j. teplota, pri ktorej čistá voda je hneď v troch formách: ľad, tekutá voda a para. teplota je najnižšia možná nízka teplota, pri ktorej sa pohyb molekúl zastaví a z látky už nie je možné extrahovať termálna energia... Odvtedy je po ňom pomenovaná stupnica absolútnych teplôt.

Teplota sa meria na rôznych mierkach

Najčastejšie používaná teplotná stupnica sa nazýva Celziova stupnica. Je postavená v dvoch bodoch: pri teplote fázového prechodu vody z kvapaliny na paru a vody na ľad. A. Celsius v roku 1742 navrhol rozdeliť vzdialenosť medzi referenčnými bodmi na 100 intervalov a vodu považovať za nulovú, pričom bod mrazu je 100 stupňov. Ale Švéd K. Linné navrhol urobiť opak. Odvtedy voda zamŕza na nula stupňoch A. Celzia. Hoci by mala vrieť presne v stupňoch Celzia. Absolútna nula Celzia zodpovedá mínus 273,16 stupňom Celzia.

Existuje niekoľko ďalších teplotných stupníc: Fahrenheit, Reaumur, Rankin, Newton, Roemer. Majú tiež rozdielne ceny divízií. Napríklad Reaumurova stupnica je tiež postavená na bodoch varu a tuhnutia vody, no má 80 dielikov. Stupnica Fahrenheita, ktorá sa objavila v roku 1724, sa v každodennom živote používa iba v niektorých krajinách sveta vrátane USA; jednou je teplota zmesi vodného ľadu – čpavku a druhou je teplota ľudského tela. Stupnica je rozdelená na sto divízií. Nula Celzia zodpovedá 32 Prevod stupňov na Fahrenheita je možné vykonať pomocou vzorca: F = 1,8 C + 32. Obrátený preklad: C = (F - 32) / 1,8, kde: F - stupne Fahrenheita, C - stupne Celzia. Ak ste príliš leniví počítať, prejdite na online službu na prevod stupňov Celzia na stupne Fahrenheita. Do poľa zadajte počet stupňov Celzia, kliknite na „Vypočítať“, vyberte „Fahrenheit“ a kliknite na „Štart“. Výsledok sa dostaví okamžite.

Pomenovaný po anglickom (presnejšie škótskom) fyzikovi Williamovi J. Rankinovi, ktorý bol Kelvinovým súčasníkom a jedným zo zakladateľov technickej termodynamiky. Na jej stupnici sú tri dôležité body: začiatok je absolútna nula, bod tuhnutia vody je 491,67 stupňa Rankina a bod varu vody je 671,67 stupňa. Počet delení medzi zamrznutím vody a jej varom v Rankin aj Fahrenheite je 180.

Väčšinu týchto mierok používajú výlučne fyzici. A 40 % opýtaných amerických stredoškolákov v týchto dňoch uviedlo, že nevedia, čo je teplota absolútnej nuly.

Teplota -273,15 ° C zodpovedá absolútnej nule.

Verí sa, že absolútna nula je v praxi nedosiahnuteľná. Jeho existencia a poloha na teplotnej škále vyplýva z extrapolácie pozorovaného fyzikálnych javov, zatiaľ čo takáto extrapolácia ukazuje, že pri absolútnej nule by sa energia tepelného pohybu molekúl a atómov látky mala rovnať nule, to znamená, že chaotický pohyb častíc sa zastaví a vytvoria usporiadanú štruktúru, ktorá zaujme jasnú polohu pri uzly kryštálovej mriežky. V skutočnosti však aj pri absolútnej nulovej teplote zostanú pravidelné pohyby častíc tvoriacich látku. Zvyšné vibrácie, napríklad vibrácie nulového bodu, sú spôsobené kvantovými vlastnosťami častíc a fyzikálnym vákuom, ktoré ich obklopuje.

Aktuálne v fyzikálnych laboratóriách podarilo dosiahnuť teplotu presahujúcu absolútnu nulu len o niekoľko milióntin stupňa; nie je možné ho dosiahnuť, podľa zákonov termodynamiky.

Poznámky (upraviť)

Literatúra

  • G. Burmin. Búrlivá absolútna nula. - M .: "Detská literatúra", 1983.

pozri tiež

Nadácia Wikimedia. 2010.

Synonymá:

Pozrite sa, čo je „Absolútna nula“ v iných slovníkoch:

    Teploty, pôvod teploty na termodynamickej teplotnej stupnici (pozri TERMODYNAMICKÁ TEPLOTA STUPNICA). Absolútna nula sa nachádza na 273,16 ° С pod teplotou trojitého bodu (pozri TRIPLE POINT) vody, pre ktorú je akceptovaná ... ... encyklopedický slovník

    Teploty, pôvod teploty na termodynamickej teplotnej stupnici. Absolútna nula sa nachádza 273,16 ° C pod trojným bodom vody (0,01 ° C). Absolútna nula je zásadne nedosiahnuteľná, teploty sú prakticky dosiahnuté, ... ... Moderná encyklopédia

    Teploty pôvod teploty na termodynamickej teplotnej stupnici. Absolútna nula sa nachádza o 273,16 °C pod teplotou trojného bodu vody, pre ktorú sa berie hodnota 0,01 °C. Absolútna nula je v podstate nedosiahnuteľná (pozri ... ... Veľký encyklopedický slovník

    Teplota, ktorá vyjadruje neprítomnosť tepla, sa rovná 218 ° C. Slovník cudzích slov zahrnutých v ruskom jazyku. Pavlenkov F., 1907. absolútna nulová teplota (fyzická) - najnižšia možná teplota (273,15 ° C). Veľký slovník… … Slovník cudzích slov ruského jazyka

    absolútna nula- Extrémne nízka teplota, pri ktorej sa zastaví tepelný pohyb molekúl, v Kelvinovej stupnici, absolútna nula (0 ° K) zodpovedá –273,16 ± 0,01 ° С ... Geografický slovník

    Podstatné meno., Počet synoným: 15 nula (8) malý muž(32) malé smaženie ... Slovník synonym

    Extrémne nízka teplota, pri ktorej sa tepelný pohyb molekúl zastaví. Tlak a objem ideálneho plynu sa podľa Boyleovho Mariotteho zákona rovná nule a začiatočný bod pre absolútnu teplotu na Kelvinovej stupnici sa berie ... ... Ekologický slovník

    absolútna nula-- [A.S. Goldberg. Anglický ruský energetický slovník. 2006] Témy energie vo všeobecnosti EN nulový bod ... Technická príručka prekladateľa

    Pôvod absolútnej teploty. Zodpovedá 273,16 °C. V súčasnosti sa vo fyzikálnych laboratóriách podarilo dosiahnuť teplotu prekračujúcu absolútnu nulu len o niekoľko milióntin stupňa, ale dosiahnuť ju podľa zákonov ... ... Collierova encyklopédia

    absolútna nula- absoliutusis nulis statusas T sritis Standartizacija ir metrologija apibrėžtis Termodinaminės temperatūros atskaitos pradžia, esanti 273,16 K žemiau vandens trigubojo taško. Teplota 273,16 °C, 459,69 °F arba 0 K temperatūra. atitikmenys: angl. ... ... Penkiakalbis aiškinamasis metrologijos terminų žodynas

    absolútna nula- absoliutusis nulis statusas T sritis chemija apibrėžtis Kelvino skalės nulis (−273,16 °C). atitikmenys: angl. absolútna nula rus. absolútna nula ... Chemijos terminų aiškinamasis žodynas

- 48,67 kb

Federálna štátna rozpočtová vzdelávacia inštitúcia vyššieho odborného vzdelávania

Voronežská štátna pedagogická univerzita

Katedra všeobecnej fyziky

na tému: "Absolútna nulová teplota"

Ukončené: študent 1. ročníka, FMF,

PI, Kondratenko Irina Aleksandrovna

Kontroluje: asistentka katedry hl

Fyzici G. V. Afonin

Voronež-2013

Úvod …………………………………………………………. 3

1. Absolútna nula ……………………………………… ... 4

2.História ………………………………………………………… 6

3. Pozorované javy blízke absolútnej nule ……… ..9

Záver ………………………………………………… 11

Zoznam použitej literatúry ………………………… ..12

Úvod

Vedci sa dlhé roky približovali k absolútnej nule. Ako viete, teplota rovnajúca sa absolútnej nule charakterizuje základný stav systému mnohých častíc – stav s najnižšou možnou energiou, pri ktorom atómy a molekuly vykonávajú takzvané „nulové“ vibrácie. Hlboké ochladzovanie, blízke absolútnej nule (predpokladá sa, že samotná absolútna nula je v praxi nedosiahnuteľná), teda otvára neobmedzené možnosti pre štúdium vlastností hmoty.

1. Absolútna nula

Teplota absolútnej nuly (menej často - teplota absolútnej nuly) je minimálny teplotný limit, ktorý môže mať fyzické telo vo vesmíre. Absolútna nula je pôvodom absolútnej teplotnej stupnice, ako je Kelvinova stupnica. V roku 1954 X. generálna konferencia pre váhy a miery stanovila termodynamickú teplotnú stupnicu s jedným referenčným bodom - trojitým bodom vody, ktorej teplota sa odoberá 273,16 K (presne), čo zodpovedá 0,01 °C, takže na Celzia, teplota zodpovedá absolútnej nule −273,15 °C.

V rámci aplikovateľnosti termodynamiky je absolútna nula v praxi nedosiahnuteľná. Jeho existencia a poloha na teplotnej škále vyplýva z extrapolácie pozorovaných fyzikálnych javov, pričom takáto extrapolácia ukazuje, že pri absolútnej nule by sa energia tepelného pohybu molekúl a atómov látky mala rovnať nule, teda chaotickému pohyb častíc sa zastaví a vytvoria usporiadanú štruktúru, ktorá zaujme jasné miesto v uzloch kryštálovej mriežky (výnimkou je tekuté hélium). Z pohľadu kvantovej fyziky a pri absolútnej nulovej teplote však existujú oscilácie nulového bodu, ktoré sú spôsobené kvantovými vlastnosťami častíc a fyzikálnym vákuom, ktoré ich obklopuje.

Keďže teplota systému má tendenciu k absolútnej nule, jeho entropia, tepelná kapacita, koeficient tepelnej rozťažnosti majú tiež tendenciu k nule a chaotický pohyb častíc, ktoré tvoria systém, sa zastaví. Jedným slovom, hmota sa stáva superhmotou so supravodivosťou a supratekutou.

V praxi je teplota absolútnej nuly nedosiahnuteľná a získanie teplôt, ktoré sú jej extrémne blízke, je náročný experimentálny problém, ale už boli dosiahnuté teploty, ktoré sú od absolútnej nuly vzdialené len milióntiny stupňa. ...

Nájdite hodnotu absolútnej nuly na stupnici Celzia, prirovnajte objem V k nule a zohľadnite to

Preto je teplota absolútnej nuly -273 ° C.

Toto je extrém, najnižšia teplota v prírode, ten „najvyšší alebo posledný stupeň chladu“, ktorého existenciu Lomonosov predpovedal.

Obr. Absolútna stupnica a stupnica Celzia

Jednotka SI absolútnej teploty sa nazýva kelvin (skrátene K). Preto sa jeden stupeň na stupnici Celzia rovná jednému stupňu na Kelvinovej stupnici: 1 ° C = 1 K.

Absolútna teplota je teda odvodená veličina, ktorá závisí od Celziovej teploty a od experimentálne stanovenej hodnoty a. Má však zásadný význam.

Z pohľadu molekulárnej kinetickej teórie absolútna teplota spojené s priemernou kinetickou energiou chaotického pohybu atómov alebo molekúl. Pri T = O K sa tepelný pohyb molekúl zastaví.

2. História

Fyzikálny pojem „teplota absolútnej nuly“ má veľmi nevyhnutné: s ňou úzko súvisí pojem ako supravodivosť, ktorej objavenie vyvolalo rozruch v druhej polovici 20. storočia.

Aby sme pochopili, čo je absolútna nula, mali by sme sa obrátiť na diela takých slávnych fyzikov ako G. Fahrenheit, A. Celsius, J. Gay-Lussac a W. Thomson. To oni hrali kľúčová úloha pri tvorbe doteraz používaných hlavných teplotných škál.

Prvý, kto v roku 1714 ponúkol svoju teplotnú stupnicu, bol nemecký fyzik G. Fahrenheit. Zároveň bola teplota zmesi, ktorá obsahovala sneh a čpavok, braná ako absolútna nula, teda pre najnižší bod tejto stupnice. Ďalším dôležitým ukazovateľom bol normálna teplotaľudské telo, ktoré sa začalo rovnať 1000. V súlade s tým sa každé rozdelenie tejto stupnice nazývalo "stupne Fahrenheita" a samotná stupnica - "stupnica Fahrenheita".

O tridsať rokov neskôr švédsky astronóm A. Celsius navrhol vlastnú teplotnú stupnicu, kde hlavnými bodmi boli bod topenia ľadu a bod varu vody. Táto stupnica sa nazývala "stupnica Celzia", ​​stále je populárna vo väčšine krajín sveta vrátane Ruska.

V roku 1802 francúzsky vedec J. Gay-Lussac pri svojich slávnych experimentoch zistil, že objem hmoty plynu pri konštantnom tlaku je priamo úmerný teplote. Najkurióznejšie však bolo, že pri zmene teploty o 10 stupňov Celzia sa objem plynu zväčšil alebo zmenšil o rovnakú hodnotu. Po vykonaní potrebných výpočtov Gay-Lussac zistil, že táto hodnota sa rovná 1/273 objemu plynu. Z tohto zákona vyplýva nasledujúci záver: teplota rovnajúca sa -273 ° С je najnižšia teplota, aj keď sa k nej priblížite, nie je možné ju dosiahnuť. Práve táto teplota dostala názov „teplota absolútnej nuly“. Absolútna nula sa navyše stala východiskom pre vytvorenie absolútnej teplotnej stupnice, na ktorej sa aktívne podieľal anglický fyzik W. Thomson, známy aj ako Lord Kelvin. Jeho hlavný výskum sa týkal dôkazu, že žiadne teleso v prírode nemôže byť ochladené pod absolútnu nulu. Zároveň aktívne využíval druhý termodynamický zákon, ktorý zaviedol v roku 1848 absolútna mierka teploty sa začali nazývať termodynamická alebo „Kelvinova stupnica". V nasledujúcich rokoch a desaťročiach došlo len k číselnému spresneniu pojmu „absolútna nula".

Obr. Vzťah medzi teplotnými stupnicami Fahrenheita (F), Celzia (C) a Kelvina (K).

Za zmienku tiež stojí, že absolútna nula hrá v sústave SI veľmi dôležitú úlohu. Ide o to, že v roku 1960 na nasledujúcej Generálnej konferencii pre váhy a miery sa jednotka termodynamickej teploty - kelvin - stala jednou zo šiestich základných jednotiek merania. Zároveň bolo špeciálne stanovené, že jeden stupeň Kelvina

číselne sa rovná jednému stupňu Celzia, okrem toho, že referenčný bod „podľa Kelvina“ sa považuje za absolútnu nulu.

Hlavným fyzikálnym významom absolútnej nuly je, že podľa základných fyzikálnych zákonov je pri takejto teplote energia pohybu elementárnych častíc, ako sú atómy a molekuly, nulová a v tomto prípade akýkoľvek chaotický pohyb práve týchto častíc by mal prestať. Pri teplote rovnajúcej sa absolútnej nule by atómy a molekuly mali zaujať jasnú polohu v hlavných bodoch kryštálovej mriežky a vytvoriť tak usporiadaný systém.

V súčasnosti sa vedcom pomocou špeciálneho vybavenia podarilo získať teploty, ktoré sú len o niekoľko častíc na milión vyššie ako absolútna nula. Je fyzikálne nemožné dosiahnuť túto hodnotu samotnú kvôli druhému termodynamickému zákonu.

3 Pozorované javy blízko absolútnej nuly

Pri teplotách blízkych absolútnej nule možno na makroskopickej úrovni pozorovať čisto kvantové efekty, ako napríklad:

1. Supravodivosť – vlastnosť niektorých materiálov mať striktne nulový elektrický odpor, keď dosiahnu teplotu pod určitú hodnotu (kritická teplota). Je známych niekoľko stoviek zlúčenín, čistých prvkov, zliatin a keramiky, ktoré prechádzajú do supravodivého stavu.

Supravodivosť je kvantový jav. Vyznačuje sa tiež Meissnerovým javom, ktorý spočíva v úplnom vytesnení magnetického poľa z objemu supravodiča. Existencia tohto efektu ukazuje, že supravodivosť nemožno opísať jednoducho ako ideálnu vodivosť v klasickom zmysle. Otvorené v rokoch 1986-1993 Množstvo vysokoteplotných supravodičov (HTSC) posunulo teplotnú hranicu supravodivosti ďaleko a umožnilo prakticky využiť supravodivé materiály nielen pri teplote tekutého hélia (4,2 K), ale aj pri teplote varu tekutého dusíka ( 77 K), oveľa lacnejšia kryogénna kvapalina.

2. Supratekutosť - schopnosť látky v špeciálnom stave (kvantová kvapalina), ktorá nastáva pri poklese teploty na absolútnu nulu (termodynamická fáza), pretekať úzkymi štrbinami a kapilárami bez trenia. Donedávna bola supratekutosť známa len pre tekuté hélium, ale v posledné roky supratekutosť sa našla aj v iných systémoch: v riedených atómových Boseových kondenzátoch, pevnom héliu.

Supratekutosť je vysvetlená nasledovne. Keďže atómy hélia sú bozóny, kvantová mechanika umožňuje, aby bol ľubovoľný počet častíc v jednom stave. V blízkosti absolútnej nuly sú všetky atómy hélia v stave základnej energie. Pretože energia stavov je diskrétna, atóm nemôže prijať žiadnu energiu, ale iba energiu, ktorá sa rovná energetickej medzere medzi susednými energetickými úrovňami. Ale pri nízkych teplotách môže byť energia kolízie nižšia ako táto hodnota, v dôsledku čoho k rozptýleniu energie jednoducho nedôjde. Kvapalina bude prúdiť bez trenia.

3. Bose - Einsteinov kondenzát - stav agregácie látka na báze bozónov ochladená na teploty blízke absolútnej nule (menej ako milióntinu stupňa nad absolútnou nulou). V takomto silne ochladenom stave sa dostatočne veľký počet atómov ocitne vo svojich minimálnych možných kvantových stavoch a kvantové efekty sa začnú prejavovať na makroskopickej úrovni.

Záver

Štúdium vlastností hmoty blízkej absolútnej nule je veľmi zaujímavé pre vedu a techniku.

Mnohé vlastnosti látky, zahalené pri izbovej teplote tepelnými javmi (napríklad tepelný šum), sa s klesajúcou teplotou začínajú čoraz viac prejavovať, čo umožňuje v čistej forme študovať zákonitosti a vzťahy, ktoré sú danej látke vlastné. Výskum v oblasti nízkych teplôt umožnil objaviť mnohé nové prírodné javy, akými sú napríklad supratekutosť hélia či supravodivosť kovov.

Pri nízkych teplotách sa vlastnosti materiálov dramaticky menia. Niektoré kovy zvyšujú svoju pevnosť, stávajú sa tvárnymi, zatiaľ čo iné sa stávajú krehkými, napríklad sklo.

Štúdium fyzikálno-chemických vlastností pri nízkych teplotách umožní v budúcnosti vytvárať nové látky s vopred určenými vlastnosťami. To všetko je veľmi cenné pre dizajn a tvorbu vesmírnych lodí, staníc a prístrojov.

Je známe, že pri radarových štúdiách vesmírnych telies je prijímaný rádiový signál veľmi malý a je ťažké ho oddeliť od rôznych ruchov. Nedávno vyvinuté molekulárne generátory a zosilňovače pracujú pri veľmi nízkych teplotách, a preto majú veľmi nízku hladinu hluku.

Nízkoteplotné elektrické a magnetické vlastnosti kovy, polovodiče a dielektrika umožňujú vývoj zásadne nových rádiotechnických zariadení mikroskopických rozmerov.

Ultranízke teploty sa používajú na vytvorenie vákua potrebného napríklad na prevádzku obrovských urýchľovačov jadrových častíc.

Bibliografia

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

Stručný opis

Vedci sa dlhé roky približovali k absolútnej nule. Ako viete, teplota rovnajúca sa absolútnej nule charakterizuje základný stav systému mnohých častíc – stav s najnižšou možnou energiou, pri ktorom atómy a molekuly vykonávajú takzvané „nulové“ vibrácie. Hlboké ochladzovanie, blízke absolútnej nule (predpokladá sa, že samotná absolútna nula je v praxi nedosiahnuteľná), teda otvára neobmedzené možnosti pre štúdium vlastností hmoty.

Teplota absolútnej nuly

Teplota absolútnej nuly je minimálna teplotná hranica, ktorú môže mať fyzické telo. Absolútna nula je pôvodom absolútnej teplotnej stupnice, ako je Kelvinova stupnica. Na stupnici Celzia absolútna nula zodpovedá teplote -273,15 ° C.

Verí sa, že absolútna nula je v praxi nedosiahnuteľná. Jeho existencia a poloha na teplotnej škále vyplýva z extrapolácie pozorovaných fyzikálnych javov, pričom takáto extrapolácia ukazuje, že pri absolútnej nule by sa energia tepelného pohybu molekúl a atómov látky mala rovnať nule, teda chaotickému pohyb častíc sa zastaví a vytvoria usporiadanú štruktúru, zaujímajúcu jasnú polohu v uzloch kryštálovej mriežky. V skutočnosti však aj pri absolútnej nulovej teplote zostanú pravidelné pohyby častíc tvoriacich látku. Zvyšné vibrácie, napríklad vibrácie nulového bodu, sú spôsobené kvantovými vlastnosťami častíc a fyzikálnym vákuom, ktoré ich obklopuje.

V súčasnosti sa fyzikálnym laboratóriám podarilo získať teploty prekračujúce absolútnu nulu len o niekoľko milióntin stupňa; nie je možné ho dosiahnuť, podľa zákonov termodynamiky.

Poznámky (upraviť)

Literatúra

  • G. Burmin. Búrlivá absolútna nula. - M .: "Detská literatúra", 1983.

pozri tiež

Nadácia Wikimedia. 2010.

  • Teplota absolútnej nuly
  • Teplota absolútnej nuly

Pozrite si, čo znamená „teplota absolútnej nuly“ v iných slovníkoch:

    Teplota absolútnej nuly- Teplota absolútnej nuly je minimálny teplotný limit, ktorý môže mať fyzické telo. Absolútna nula je pôvodom absolútnej teplotnej stupnice, ako je Kelvinova stupnica. Na stupnici Celzia absolútna nula zodpovedá ... ... Wikipedia

    ABSOLÚTNA NULA- ABSOLÚTNA NULA, teplota, pri ktorej majú všetky komponenty systému najmenšie množstvo energie, ktoré dovoľujú zákony KVANTOVEJ MECHANIKY; nula na Kelvinovej teplotnej stupnici alebo 273,15 ° C (459,67 ° Fahrenheita). Pri tejto teplote... Vedecko-technický encyklopedický slovník

    Absolútna teplotná stupnica

    Absolútna termodynamická teplota- Chaotický tepelný pohyb v rovine častíc plynu, ako sú atómy a molekuly Existujú dve definície teploty. Jeden z hľadiska molekulovej kinetiky, druhý z hľadiska termodynamického. Teplota (z lat. Temperatura vlastnej ... ... Wikipedia

    Absolútna teplotná stupnica- Chaotický tepelný pohyb v rovine častíc plynu, ako sú atómy a molekuly Existujú dve definície teploty. Jeden z hľadiska molekulovej kinetiky, druhý z hľadiska termodynamického. Teplota (z lat. Temperatura vlastnej ... ... Wikipedia