存在小於絕對零度的溫度嗎

時間 2021-08-11 17:21:16

1樓:匿名使用者

qinrin - 秀才 二級 說的有些道理。但是熱力學第三定律只說明絕對零度不能通過有限手續達到,不是不可以跨越的。負溫度系統的確存在,從能量上講負溫度區應該在t=±∞以上。

但是以溫度來衡量冷熱程度早就被認為是不科學的了,溫度並不直接反映內能的大小,而是t=(du/ds)n,v,即內能對熵的偏導,反應體系粒子數和體積一定時,單位熵變下的內能變化,這是溫度在熱力學的意義。在負溫度系統裡粒子呈反轉的玻爾茲曼分佈,高能態粒子躍遷至低能態時體系的混亂度反而會增加,顯然這時t<0k。在熱力學意義上,t的代數值小於絕對零度是的確存在的。

溫度僅僅反映體系的玻爾茲曼分佈,而不反映能量。這與人們對正溫度系統的常識不符。根據ni=n0*e^[-δe/(kt)],能量對1/t在(-∞,+∞)是單調遞減的關係,這與人們通常認為的e對t在(0,+∞)遞增是一致的,但在(-∞,0)卻不符合。

可見t越大能量不一定越高,但1/t越大能量一定越低。t的絕對值只能一定程度的反映體系的混亂度,符號表示能量對混亂度的變化方向,1/t才能更本質的表示能量本身。

從能量角度看,絕對零度也不是能量的最低點,它的正極限才趨於能量最低,負極限則趨於體系的最高能量。它本身只代表「最不混亂」的理想狀態,只是從正方向破壞這個狀態製造「混亂」需要能量而體現出最低能量罷了。

在不考慮不確定原理的情況下,考慮通常意義的均分定理e0=1/2kt,提出「是否有小於絕對零度的溫度」之類的問題是沒什麼意義的,因為均分定理在負溫度系統裡不直接適用。我認為溫度有它自己所反映的性質,武斷的將正溫度系統的判斷套用到所有溫度沒有意義,將溫度與能量、運動等概念**到一起來比較負溫度與絕對零度的高低也沒有意義——因為它們根本就沒有可比性。

2樓:

應該說不存在~

絕對零度表示那樣一種溫度,在此溫度下,構成物質的所有分子和原子均停止運動。所謂運動,係指所有空間、機械、分子以及振動等運動.還包括某些形式的電子運動,然而它並不包括量子力學概念中的「零點運動」。除非瓦解運動粒子的集聚系統,否則就不能停止這種運動。

從這一定義的性質來看,絕對零度是不可能在任何實驗中達到的,但目前科學家已經在實驗室中達到距離絕對零度僅百萬分之一攝氏度的低溫。所有這些在物質內部發生的分子和原子運動統稱為「熱運動」,這些運動是肉眼看不見的,但是我們會看到,它們決定了物質的大部分與溫度有關的性質。 正如一條直線僅由兩點連成的一樣,一種溫標是由兩個固定的且可重複的溫度來定義的。

最初,在一標準大氣壓(760毫米水銀柱,或760託)時,攝氏溫標是定冰之熔點為0℃和水之沸點為100℃,絕對溫標是定絕對零度為ok和冰之熔點為273k,這樣,就等於有三個固定點而導致溫度的不一致,因為科學家希望這兩種溫標的度數大小朝等,所以,每當進行關於這三點的相互關係的準確實驗時,總是將其中一點的數值改變達百分之一度。 現在,除了絕對零度外,僅有一固定點獲得國際承認,那就是水的「三相點」。2023年確定為273.

16k,即絕對零度以上273.16度。當蒸氣壓等於一大氣壓時,水的正常冰點略低,為273.15k(=o℃=320°f),水的正常沸點為373.15k(=100℃=212°f)。

這些以攝氏溫標表示的固定點和其他一些次要的測溫參考點(即所謂的國際實用溫標)的實際值,以及在實驗室中為準確地獲得這些值的度量方法,均由國際權度委員會定期公佈。

2023年,英國科學家威廉·汽姆遜·開爾文勳爵(1824~1907)建立了一種新的溫度標度,稱為絕對溫標,它的量度單位稱為開爾文(k)。這種標度的分度距離同攝氏溫標的分度距離相同。它的零度即可能的最低溫度,相當於攝氏零下273度(精確數為-273.

15℃),稱為絕對零度。因此,要算出絕對溫度只需在攝氏溫度上再加273即可。那時,人們認為溫度永遠不會接近於0k,但今天,科學家卻已經非常接近這一極限了。

物體的溫度實際上就是原子在物體內部的運動。當我們感到一個物體比較熱的時候,就意味著它的原子在快速動動:當我們感到一個物體比較冷的時候,則意味著其內部的原子運動速度較慢。

我們的身體是通過熱或冷來感覺這種運動的,而物理學家則是絕對溫標或稱開爾文溫標來測量溫度的。

按照這種溫標測量溫度,絕對溫度零度(0k)相當於攝氏零下273.15度(-273.15℃)被稱為「絕對零度」,是自然界中可能的最低溫度。

在絕對零度下,原子的運動完全停止了,並且從理論上講,氣體的體積應當是零。由此,人們就會明白為什麼溫度不可能降到這個標度之下,為什麼事實上甚至也不可能達到這個標度,而只能接近它。

3樓:匿名使用者

不存在,以下是絕對零度的一些介紹

絕對零度

絕對零度表示那樣一種溫度,在此溫度下,構成物質的所有分子和原子均停止運動。所謂運動,係指所有空間、機械、分子以及振動等運動.還包括某些形式的電子運動,然而它並不包括量子力學概念中的「零點運動」。除非瓦解運動粒子的集聚系統,否則就不能停止這種運動。

從這一定義的性質來看,絕對零度是不可能在任何實驗中達到的,但目前科學家已經在實驗室中達到距離絕對零度僅百萬分之一攝氏度的低溫。所有這些在物質內部發生的分子和原子運動統稱為「熱運動」,這些運動是肉眼看不見的,但是我們會看到,它們決定了物質的大部分與溫度有關的性質。 正如一條直線僅由兩點連成的一樣,一種溫標是由兩個固定的且可重複的溫度來定義的。

最初,在一標準大氣壓(760毫米水銀柱,或760託)時,攝氏溫標是定冰之熔點為0℃和水之沸點為100℃,絕對溫標是定絕對零度為ok和冰之熔點為273k,這樣,就等於有三個固定點而導致溫度的不一致,因為科學家希望這兩種溫標的度數大小朝等,所以,每當進行關於這三點的相互關係的準確實驗時,總是將其中一點的數值改變達百分之一度。 現在,除了絕對零度外,僅有一固定點獲得國際承認,那就是水的「三相點」。2023年確定為273.

16k,即絕對零度以上273.16度。當蒸氣壓等於一大氣壓時,水的正常冰點略低,為273.15k(=o℃=320°f),水的正常沸點為373.15k(=100℃=212°f)。

這些以攝氏溫標表示的固定點和其他一些次要的測溫參考點(即所謂的國際實用溫標)的實際值,以及在實驗室中為準確地獲得這些值的度量方法,均由國際權度委員會定期公佈。

2023年,英國科學家威廉·汽姆遜·開爾文勳爵(1824~1907)建立了一種新的溫度標度,稱為絕對溫標,它的量度單位稱為開爾文(k)。這種標度的分度距離同攝氏溫標的分度距離相同。它的零度即可能的最低溫度,相當於攝氏零下273度(精確數為-273.

15℃),稱為絕對零度。因此,要算出絕對溫度只需在攝氏溫度上再加273即可。那時,人們認為溫度永遠不會接近於0k,但今天,科學家卻已經非常接近這一極限了。

物體的溫度實際上就是原子在物體內部的運動。當我們感到一個物體比較熱的時候,就意味著它的原子在快速動動:當我們感到一個物體比較冷的時候,則意味著其內部的原子運動速度較慢。

我們的身體是通過熱或冷來感覺這種運動的,而物理學家則是絕對溫標或稱開爾文溫標來測量溫度的。

按照這種溫標測量溫度,絕對溫度零度(0k)相當於攝氏零下273.15度(-273.15℃)被稱為「絕對零度」,是自然界中可能的最低溫度。

在絕對零度下,原子的運動完全停止了,並且從理論上講,氣體的體積應當是零。由此,人們就會明白為什麼溫度不可能降到這個標度之下,為什麼事實上甚至也不可能達到這個標度,而只能接近它。

自然界最冷的地方不是冬季的南極,而是在星際空間的深處,那裡的溫度是絕對溫度3度(3k),即只比絕對零度高3度。

這個「熱度」因為實際上我們談到的溫度總是在絕對零度之上)是作為宇宙起源的大**留存至今的熱度,事實上,這是證明大**理論最顯著有效的證據之一。

在實驗室中人們可以做得更好,能進一步地接近於絕對零度,從上個世紀開始,人們就已經制成了能達到3k的製冷系統,並且在10多年前,在實驗室裡達到的最低溫度已是絕對零度之上1/4度了,後來在2023年,科羅拉多大學和美國國家標準研究所的兩位物理學家愛裡克·科內爾和卡爾威曼成功地使一些銣原子達到了令人難以置信的溫度,即達到了絕對零度之上的十億分之二十度(2×10-8k)。他們利用鐳射束和「磁陷阱」系統使原子的運動變慢,我們由此可以看到,熱度實際上就是物質的原子運動。非常低的溫度是可以達不到的,而且還要以尋求「阻止」每一單個原子運動,就像打檯球一樣,要使一個球停住就要用另一個球去打它。

這了弄明白這個道理,只要想一想下面這個事實就夠了。在常溫下,氣體的原子以每小時1600公里的速度運動著,而在3k的溫度下則是以每小時1米的速度運動著,而在20nk(2×10-8k)的情況下,原子運動的速度就慢得難以測量了。在20nk下還可以發現物質呈現的新狀態,這在70年前就被愛因斯坦和印度物理學家玻色(1894~1974)預見了。

事實上,在這樣的非常溫度下,物質呈現的既不是液體狀態,也不是固體狀態,更不是氣體狀態,而是聚整合唯一的「超原子」,它表現為一個單一的實體。

4樓:杞山楣

這是個不確定的問題。

固體由數不清的原子規則排列組成,這些原子都在一個狹小的空間裡振動著,這種振動——叫做晶格振動——在溫度升高時變得劇烈,反之當溫度下降時趨於緩和,振動的強度與絕對溫度成正比,如果溫度下降到絕對零度(攝氏零下273度)的話,原本整齊排列的原子就將全部無聲無息地靜止下來。世界上不存在比絕對零度更低的溫度,溫度是微觀粒子運動的巨集觀表現——觸到原子振動劇烈的物體時,我們就會感到燙手——絕對零度下,所有的東西都將完全靜止,世界將是一片死寂。

但是事實並非如此,不確定性原理指出:即使在絕對零度下,運動也不會完全停止。

固體中的原子都被侷限在狹小的(1埃,即10^-10米)區域之中,可以說原子的位置是比較確定的,△x 較小,因為h是定量,所以△p就會較大。因為原子形成了固態的結晶,所以它應具有相當大的動量。

小空間裡的原子將不容否認地具有一定的動能。該動能與溫度無關,是原子本身所固有的。我們稱之為零點能。

給你個參考資料,我也是轉的

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