Абсолютна ТЕМПЕРАТУРА

Наши партнеры ArtmMisto

Необхідністю застосування абсолютної температури і, відповідно абсолютної шкали, є незручність застосування для проведення експериментів і рішення задач, які використовуються в побуті шкал Цельсія і Фаренгейта. Незручність полягає в тому, що коли температура опускається нижче точки замерзання води, температуру доводиться висловлювати негативним числом. Це призводить до плутанини або необхідності уточнень і внесення коригувань в формули при обчисленнях.

Поняття абсолютної температури було введено У. Томсоном (Кельвіном), у зв'язку з чим, шкалу абсолютної температури називають шкалою Кельвіна або термодинамічної температурної шкали. Одиниця абсолютної температури - Кельвін (К). Абсолютний нуль визначений як 0 K, що дорівнює -273.15 ° C. З іншого боку, 273.15 К відповідає 0 ° C.

Вільям Томсон лорд Кельвін

26 червня 1824 р - 17 січень 1907 р

Виходячи з цього відповідності, ціна одного поділу за шкалою Кельвіна дорівнює ціні поділки шкали Цельсія. Тому, незважаючи на відміну температур станів тіла за шкалою Цельсія і Кельвіна, різниця температур в цих шкалах однакова.

Абсолютний нуль , Є найбільш низькою можливої ​​температурою, при якій припиняється тепловий рух молекул і атомів. Однак при абсолютному нулі частки, що входять до складу атомів, можуть здійснювати так звані нульові коливання. Але енергію цих частинок можна передати безпосередньо при контакті тіл.

Для ідеального газу середня кінетична енергія руху молекул пропорційна температурі:

Е = 3/2 kT.

При температурі Т = 0 середня кінетична енергія молекул Е також буде дорівнює нулю. Що в принципі неможливо. Звідки випливає недосяжність абсолютного нуля. І не тільки для ідеального газу (при такій температурі реальні гази можуть перебувати тільки в рідкому або твердому стані), але і при будь-якому стані речовини.

Справедливість цього твердження доводить той факт, що температури -273 ° C і нижче просто не зафіксовані. Практично досягнуто температури відрізняються від абсолютного нуля на порядок 10-6 К. Є відомості, що в Ланкастерському університеті (Англія) була досягнута температура, що перевищує абсолютний нуль лише на 2,8 · 10-10 К. Але тим не менше поріг ще не подоланий. При температурі близькій до абсолютного нуля істотно змінюються властивості багатьох тел. Деякі пружні матеріали стають крихкими, а деякі метали стають надпровідними.

Що буде, якщо стан речовини при такій температурі буде все-таки досягнуто? Те ж, що і завжди: виникне необхідність переглянути теорію на основі нових експериментальних фактів. Але це тільки, якщо ...