Вход
Быстрая регистрация
Если вы у нас впервые: О проекте FAQ
0

Почему температура не может опускаться ниже - 273,15 °C, с чем связано?

катерина87 [75.2K] 4 недели назад
1

Температура - это мера внутренней энергии движения молекул вещества. Ну или не обязательно молекул, а каких-то элементов ансамбля (какие на физ молекулы в электронном или фотонном газе, или даже в горячей плазме... а температура там тем не менее всё равно есть). И эта энергия однозначно связана с движением элементов ансамбля. Поэтому вполне понятно, что минимум температуры а) должен существовать, и б) должен соответствовать полному покою оных элементов. Вот это состояние и называется "абсолютный ноль". Ясен пень, что ничего дальше полного покоя уже и быть не может.

Математически это следует из того, что в классическом приближении внутренняя энергия - это кинетическая энергия движения молекул и атомов (для фотонов это не так, но фотоны классической физике и не подчиняются). А кинетическая энергия пропорциональна квадрату скорости. Квадрат же всегда положителен, или, в крайнем случае, равен нулю.

Ну а численное значение этой температуры - это уже вопрос выбора масштаба шкалы и её начальной точки. Исторически сложилось, что температура "в быту" привязана к свойствам воды (шкала Цельсия), так вот по этой шкале абсолютный ноль и равен -273,15. В физике, по вполне понятным соображениям, в ходу шкала, ноль которой и соответствует нулевой энергии молекул.

автор вопроса выбрал этот ответ лучшим
1

Именно потому, что это - абсолютный нуль температуры..

Что такое температура? Это общее описание движения атомов, молекул, из которых состоит вещество..

Т.е. передали энергию телу, часть из неё перешло во внутреннюю, отчего стали колебаться атомы и молекулы.. В газах происходит и движение молекул/атомов..

Колебания эти имеют огромную частоту в гигагерцы и являются звуковыми, с квантовой точки зрения передача энергии сопровождается рождением фононов (квантов звука), поглощая их и отдавая частицы колеблются..

При абсолютном нуле внутренняя энергия равна также нулю, атомы неподвижны..

Если бы возможна была температура ниже абсолютного нуля, тогда нужно допустить существование отрицательной внутренней энергии, при этом вещество должно из неподвижного состояния перейти в какое-то особое, чего не наблюдается..

Мало того, даже абсолютного нуля точно не возможно достичь по ряду причин..

1

Начнём с того, что в физических расчётах используется (в системе СИ) всё-таки шкала Кельвина, а не Цельсия. По Кельвину температура начинается с "абсолютного нуля".

Но то что хорошо для физиков не всегда удобно в быту. Цельсий предложил привязать шкалу температуры к воде. То есть температуру замерзания воды (при н.у) принять за ноль, а температуру кипения за сто градусов. При пересчёте в Кельвины абсолютный ноль совпал с -273.15 градусов.

Трифон Ли [27.1K]
Выражение "Кельвин - абсолютный ноль!" приписывается Цельсию.  4 недели назад
комментировать
1

Просто по определению. Вначале градуируют шкалу термометра,опуская шарик с ртутью или спиртом, вначале в тающий лед, а затем в кипяток.

Дальше выясняется, что при изменении температуры на один градус в районе нуля воздух сжимается на 1/273.15 часть. А дальше предполагают при этой температуре любые вещества будут точно твердыми или жидкими. Но непонятно, как это достичь.

1

В природе нет такой величины, как температура. Люди придумали. Вот, такой вот парадокс. Есть броуновское движение молекулов. Чем быстрее они шевелются, то мы называем более высокой температурой. А тут раз, и перестали шевелиться. А что, имеют право. Это и есть "абсолютный нуль".

Знаете ответ?
Есть интересный вопрос? Задайте его нашему сообществу, у нас наверняка найдется ответ!
Делитесь опытом и знаниями, зарабатывайте награды и репутацию, заводите новых интересных друзей!
Задавайте интересные вопросы, давайте качественные ответы и зарабатывайте деньги. Подробнее..
регистрация
OpenID