¿Qué es el cero absoluto en física? cero absoluto

Temperatura cero absoluta

Temperatura cero absoluta(con menos frecuencia - temperatura cero absoluto) - el límite mínimo de temperatura que puede tener un cuerpo físico en el Universo. El cero absoluto sirve como origen de una escala de temperatura absoluta, como la escala Kelvin. En 1954, la X Conferencia General de Pesas y Medidas estableció una escala de temperatura termodinámica con un punto de referencia: el punto triple del agua, cuya temperatura se consideró 273,16 K (exacta), que corresponde a 0,01 °C, de modo que en la escala Celsius la temperatura corresponde al cero absoluto -273,15 °C.

Fenómenos observados cerca del cero absoluto

A temperaturas cercanas al cero absoluto se pueden observar efectos puramente cuánticos a nivel macroscópico, como por ejemplo:

Notas

Literatura

G. Burmin. Asalto al cero absoluto. - M.: “Literatura infantil”, 1983

Ver también

Fundación Wikimedia.

2010.
goering

kshapanaka

Vea qué es “temperatura cero absoluta” en otros diccionarios: TEMPERATURA CERO ABSOLUTA - punto de referencia termodinámico. temperatura; situado a 273,16 K por debajo de la temperatura del punto triple (0,01°C) del agua (273,15°C bajo cero de temperatura en la escala Celsius, (ver ESCALAS DE TEMPERATURA). La existencia de una escala de temperatura termodinámica y A. n. T.… …

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Enciclopedia física Diccionario enciclopédico - absoliutusis nulis statusas T sritis Energetika apibrėžtis Termodinaminės temperatūros atskaitos pradžia, esanti 273,16 K žemiau trigubojo vandens taško. Pagal trečiąjį termodinamikos dėsnį, absoliutusis nulis nepasiekiamas. atitikmenys: inglés.… …

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Los inicios de las ciencias naturales modernas. CERO ABSOLUTO - temperatura, el comienzo de la lectura de temperatura en la escala de temperatura termodinámica. El cero absoluto se encuentra a 273,16°C por debajo de la temperatura del punto triple del agua (0,01°C). El cero absoluto es fundamentalmente inalcanzable, las temperaturas casi se han alcanzado... ...

Los inicios de las ciencias naturales modernas.- la temperatura es el punto de partida de la temperatura en la escala de temperatura termodinámica. El cero absoluto se sitúa a 273,16ºC por debajo de la temperatura del punto triple del agua, cuyo valor es 0,01ºC. El cero absoluto es fundamentalmente inalcanzable (ver... ... Gran diccionario enciclopédico

Los inicios de las ciencias naturales modernas.- la temperatura, que expresa la ausencia de calor, es igual a 218 ° C. Diccionario palabras extranjeras, incluido en el idioma ruso. Pavlenkov F., 1907. Temperatura del cero absoluto (físico): la temperatura más baja posible (273,15°C). gran diccionario… … Diccionario de palabras extranjeras de la lengua rusa.

Los inicios de las ciencias naturales modernas.- temperatura, el comienzo de la temperatura en la escala de temperatura termodinámica (ver ESCALA DE TEMPERATURA TERMODINÁMICA). El cero absoluto se ubica 273,16 °C por debajo de la temperatura del punto triple (ver PUNTO TRIPLE) del agua, por lo que se acepta... ... - el comienzo de la lectura de temperatura absoluta en la escala de temperatura termodinámica. El cero absoluto se sitúa a 273,16ºC por debajo de la temperatura del punto triple del agua, que se supone es de 0,01ºC. La temperatura cero absoluta es fundamentalmente inalcanzable... ...

Los inicios de las ciencias naturales modernas.- extremadamente baja temperatura, en el que se detiene movimiento térmico moléculas. Presión y volumen gases ideales, según la ley de Boyle-Mariotte, se vuelve igual a cero, y se toma el comienzo de la temperatura absoluta en la escala Kelvin... ... Diccionario ecológico

Los inicios de las ciencias naturales modernas.- el inicio del recuento de temperatura absoluta. Corresponde a 273,16° C. Actualmente, en los laboratorios físicos se ha podido obtener una temperatura superior al cero absoluto en sólo unas millonésimas de grado, y alcanzarla, según las leyes... ... Enciclopedia de Collier

¿Qué es el cero absoluto (normalmente cero)? ¿Existe realmente esta temperatura en algún lugar del Universo? ¿Podemos enfriar algo al cero absoluto en vida real? Si se pregunta si es posible vencer la ola de frío, exploremos los confines más lejanos de las temperaturas frías...

¿Qué es el cero absoluto (normalmente cero)? ¿Existe realmente esta temperatura en algún lugar del Universo? ¿Podemos enfriar algo al cero absoluto en la vida real? Si se pregunta si es posible vencer la ola de frío, exploremos los confines más lejanos de las temperaturas frías...

Incluso si no eres físico, probablemente estés familiarizado con el concepto de temperatura. La temperatura es una medida de la cantidad de energía aleatoria interna de un material. La palabra "interno" es muy importante. Lanza una bola de nieve, y aunque el movimiento principal será bastante rápido, la bola de nieve permanecerá bastante fría. Por otro lado, si nos fijamos en las moléculas de aire que vuelan por una habitación, veremos que una molécula de oxígeno normal se fríe a miles de kilómetros por hora.

Solemos quedarnos callados cuando se trata de detalles técnicos, así que solo para los expertos, tengamos en cuenta que la temperatura es un poco más complicada de lo que dijimos. La verdadera definición de temperatura implica cuánta energía necesitas gastar por cada unidad de entropía (desorden, si quieres más). palabra comprensible). Pero saltemos las sutilezas y centrémonos únicamente en el hecho de que las moléculas aleatorias de aire o agua en el hielo se moverán o vibrarán cada vez más lentamente a medida que baje la temperatura.

cero absoluto- Esta es una temperatura de -273,15 grados Celsius, -459,67 Fahrenheit y sólo 0 Kelvin. Este es el punto donde el movimiento térmico se detiene por completo.

¿Todo se detiene?

En la consideración clásica de la cuestión, todo se detiene en el cero absoluto, pero es en este momento cuando la terrible cara de la mecánica cuántica asoma a la vuelta de la esquina. Una de las predicciones de la mecánica cuántica que estropeó la sangre. un número considerable físicos, es que nunca se puede medir la posición exacta o el momento de una partícula con perfecta certeza. Esto se conoce como principio de incertidumbre de Heisenberg.

Si pudieras enfriar una habitación sellada al cero absoluto, sucederían cosas extrañas (más sobre esto más adelante). La presión del aire caería casi a cero y, dado que la presión del aire normalmente se opone a la gravedad, el aire colapsaría formando una capa muy delgada sobre el suelo.

Pero aun así, si puedes medir moléculas individuales, encontrarás algo interesante: vibran y giran, sólo un poco de incertidumbre cuántica en acción. Para poner los puntos sobre las íes: si se mide la rotación de las moléculas dióxido de carbono En el cero absoluto, descubrirá que los átomos de oxígeno vuelan alrededor del carbono a varios kilómetros por hora, mucho más rápido de lo que pensaba.

La conversación llega a un callejón sin salida. Cuando hablamos del mundo cuántico, el movimiento pierde su significado. En estas escalas, todo está definido por la incertidumbre, por lo que no es que las partículas sean estacionarias, es solo que nunca se pueden medir como si fueran estacionarias.

¿Qué tan bajo puedes llegar?

La búsqueda del cero absoluto enfrenta esencialmente los mismos problemas que la búsqueda de la velocidad de la luz. Para alcanzar la velocidad de la luz se requiere una cantidad infinita de energía, y alcanzar el cero absoluto requiere la extracción de una cantidad infinita de calor. Ambos procesos son imposibles, en todo caso.

A pesar de que todavía no hemos alcanzado el estado real del cero absoluto, estamos muy cerca de él (aunque “muy” en este caso es un concepto muy vago; como una canción infantil: dos, tres, cuatro, cuatro y un la mitad, cuatro en una cuerda, cuatro por un pelo, cinco). La temperatura más fría jamás registrada en la Tierra se registró en la Antártida en 1983, a -89,15 grados Celsius (184K).

Por supuesto, si quieres refrescarte de forma infantil, tendrás que sumergirte en las profundidades del espacio. El universo entero está bañado por los restos de radiación del Big Bang, en las regiones más vacías del espacio: 2,73 grados Kelvin, una temperatura un poco más fría que la temperatura del helio líquido que pudimos obtener en la Tierra hace un siglo.

Pero los físicos de bajas temperaturas están utilizando rayos congelantes para llevar la tecnología a un nivel completamente nuevo. Quizás le sorprenda saber que los rayos congelantes toman la forma de láseres. ¿Pero cómo? Se supone que los láseres arden.

Todo es cierto, pero los láseres tienen una característica, incluso se podría decir, la definitiva: toda la luz se emite en una frecuencia. Los átomos neutros ordinarios no interactúan en absoluto con la luz a menos que la frecuencia esté sintonizada con precisión. Si un átomo vuela hacia una fuente de luz, la luz recibe un desplazamiento Doppler y alcanza una frecuencia más alta. El átomo absorbe menos energía fotónica de la que podría. Entonces, si sintonizas el láser más bajo, los átomos que se mueven rápidamente absorberán la luz y, al emitir un fotón en una dirección aleatoria, perderán un poco de energía en promedio. Si repites el proceso, puedes enfriar el gas a una temperatura de menos de un nanoKelvin, una milmillonésima de grado.

Todo adquiere un tono más extremo. El récord mundial de temperatura más baja está a menos de una décima de mil millones de grados por encima del cero absoluto. Los dispositivos que logran esto atrapan átomos en campos magnéticos. La “temperatura” depende no tanto de los átomos mismos sino del espín de los núcleos atómicos.

Ahora, para restablecer la justicia, debemos ser un poco creativos. Cuando normalmente imaginamos algo congelado a una milmillonésima de grado, probablemente tengamos una imagen incluso de moléculas de aire congelándose en su lugar. Incluso se puede imaginar un dispositivo apocalíptico destructivo que congele la espalda de los átomos.

En definitiva, si realmente quieres experimentar bajas temperaturas, lo único que tienes que hacer es esperar. Después de unos 17 mil millones de años, la radiación de fondo en el Universo se enfriará a 1K. Dentro de 95 mil millones de años la temperatura será de aproximadamente 0,01 K. Dentro de 400 mil millones de años, el espacio profundo será tan frío como el experimento más frío realizado en la Tierra, y aún más frío después de eso.

Si se pregunta por qué el universo se está enfriando tan rápidamente, agradezca a nuestros viejos amigos: la entropía y la energía oscura. El universo está en modo de aceleración, entrando en un período de crecimiento exponencial que continuará para siempre. Las cosas se congelarán muy rápidamente.

¿Qué nos importa?

Todo esto, por supuesto, es maravilloso, y batir récords también es agradable. ¿Pero cuál es el punto? Bueno, hay muchas buenas razones para entender las bajas temperaturas, y no sólo como un ganador.

A la buena gente del NIST, por ejemplo, simplemente le gustaría hacer reloj genial. Los estándares de tiempo se basan en cosas como la frecuencia del átomo de cesio. Si el átomo de cesio se mueve demasiado, se crea incertidumbre en las mediciones, lo que eventualmente provocará un mal funcionamiento del reloj.

Pero lo más importante, especialmente desde una perspectiva científica, es que los materiales se comportan como locos a temperaturas extremadamente bajas. Por ejemplo, así como un láser está hecho de fotones que están sincronizados entre sí, en la misma frecuencia y fase, también se puede crear un material conocido como condensado de Bose-Einstein. En él, todos los átomos se encuentran en el mismo estado. O imaginemos una amalgama en la que cada átomo pierde su individualidad y toda la masa reacciona como un superátomo nulo.

A temperaturas muy bajas, muchos materiales se vuelven superfluidos, lo que significa que no pueden tener ninguna viscosidad, apilarse en capas ultrafinas e incluso desafiar la gravedad para lograr un mínimo de energía. Además, a bajas temperaturas, muchos materiales se vuelven superconductores, lo que significa que no hay resistencia eléctrica.

Los superconductores son capaces de responder a los campos magnéticos externos de tal manera que los anulan completamente dentro del metal. Como resultado, puedes combinar temperatura fría y un imán y conseguir algo así como levitación.

¿Por qué existe el cero absoluto, pero no el máximo absoluto?

Miremos el otro extremo. Si la temperatura es simplemente una medida de energía, entonces podemos imaginar que los átomos se acercan cada vez más a la velocidad de la luz. Esto no puede durar para siempre, ¿verdad?

La respuesta corta es: no lo sabemos. Es posible que exista literalmente algo llamado temperatura infinita, pero si hay un límite absoluto, el universo joven proporciona algunas pistas bastante interesantes sobre lo que es. lo mas temperatura alta alguna vez existió (al menos en nuestro universo), probablemente ocurrió en la llamada “época de Planck”.

Fue un momento 10^-43 segundos después del Big Bang cuando la gravedad se separó de la mecánica cuántica y la física se convirtió exactamente en lo que es ahora. La temperatura en ese momento era de aproximadamente 10 ^ 32 K. Esto es un septillón de veces más caliente que el interior de nuestro Sol.

Una vez más, no estamos del todo seguros de si ésta es la forma más temperatura caliente de todo lo que pudo haber sido. Dado que ni siquiera tenemos un modelo grande del universo en la época de Planck, ni siquiera estamos seguros de que el universo alcanzara tal estado. En cualquier caso, estamos muchas veces más cerca del cero absoluto que del calor absoluto.

> Cero absoluto

Aprende a qué es igual temperatura cero absoluto y el valor de la entropía. Descubre cuál es la temperatura del cero absoluto en las escalas Celsius y Kelvin.

cero absoluto– temperatura mínima. Este es el punto en el que la entropía alcanza su valor más bajo.

Objetivo de aprendizaje

Comprenda por qué el cero absoluto es un indicador natural del punto cero.

Puntos principales

El cero absoluto es universal, es decir, toda la materia se encuentra en el estado fundamental en este indicador.
K tiene energía cero en la mecánica cuántica. Pero según la interpretación, la energía cinética puede ser cero y la energía térmica desaparece.
La temperatura más baja en condiciones de laboratorio alcanzó los 10-12 K. La temperatura mínima natural fue 1 K (expansión de gases en la Nebulosa Boomerang).

Términos

La entropía es una medida de cómo se distribuye uniformemente la energía en un sistema.
La termodinámica es una rama de la ciencia que estudia el calor y su relación con la energía y el trabajo.

El cero absoluto es la temperatura mínima a la que la entropía alcanza su valor más bajo. Es decir, este es el indicador más pequeño que se puede observar en el sistema. Este es un concepto universal y actúa como punto cero en el sistema de unidades de temperatura.

Gráfico de presión versus temperatura para diferentes gases con volumen constante. Tenga en cuenta que todos los gráficos se extrapolan a presión cero a una temperatura

Un sistema en el cero absoluto todavía está dotado de energía de punto cero de la mecánica cuántica. Según el principio de incertidumbre, la posición de las partículas no se puede determinar con absoluta precisión. Si una partícula se desplaza al cero absoluto, todavía tiene un mínimo reserva de energía. Pero en la termodinámica clásica la energía cinética puede ser cero y la energía térmica desaparece.

El punto cero de una escala termodinámica, como Kelvin, es igual al cero absoluto. Un acuerdo internacional ha establecido que la temperatura del cero absoluto alcanza los 0K en la escala Kelvin y los -273,15°C en la escala Celsius. La sustancia exhibe efectos cuánticos a temperaturas mínimas, como superconductividad y superfluidez. La temperatura más baja en condiciones de laboratorio fue de 10 a 12 K, y en el entorno natural, de 1 K (rápida expansión de gases en la Nebulosa Boomerang).

La rápida expansión de los gases conduce a la temperatura mínima observada

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Institución Educativa Presupuestaria del Estado Federal de Educación Profesional Superior

"Universidad Pedagógica Estatal de Voronezh"

Departamento de Física General

sobre el tema: “Temperatura cero absoluta”

Realizado por: Estudiante de 1er año, FMF,

PI, Kondratenko Irina Alexandrovna

Revisado por: asistente del departamento general

físicos Afonin G.V.

Vorónezh-2013

Introducción……………………………………………………. 3

1.Cero absoluto…………………………………………...4

2.Historia…………………………………………………………6

3. Fenómenos observados cerca del cero absoluto………..9

Conclusión…………………………………………………… 11

Lista de literatura usada…………………………..12

Introducción

Durante muchos años, los investigadores han avanzado hacia la temperatura del cero absoluto. Como se sabe, una temperatura igual al cero absoluto caracteriza el estado fundamental de un sistema de muchas partículas, un estado con la energía más baja posible, en el que los átomos y las moléculas realizan las llamadas vibraciones "cero". Por lo tanto, el enfriamiento profundo cerca del cero absoluto (el cero absoluto se considera inalcanzable en la práctica) abre posibilidades ilimitadas para estudiar las propiedades de la materia.

1. Cero absoluto

La temperatura cero absoluta (menos comúnmente, temperatura cero absoluta) es el límite mínimo de temperatura que puede tener un cuerpo físico en el Universo. El cero absoluto sirve como origen de una escala de temperatura absoluta, como la escala Kelvin. En 1954, la X Conferencia General de Pesos y Medidas estableció una escala de temperatura termodinámica con un punto de referencia: el punto triple del agua, cuya temperatura se consideró 273,16 K (exacta), que corresponde a 0,01 °C, de modo que en la escala Celsius la temperatura corresponde al cero absoluto -273,15 °C.

En el marco de la aplicabilidad de la termodinámica, el cero absoluto es inalcanzable en la práctica. Su existencia y posición en la escala de temperatura se deriva de la extrapolación de los fenómenos físicos observados, y dicha extrapolación muestra que en el cero absoluto la energía del movimiento térmico de las moléculas y átomos de una sustancia debe ser igual a cero, es decir, el movimiento caótico de las partículas. topes, y forman una estructura ordenada, ocupando posición clara en los nodos red cristalina(El helio líquido es una excepción). Sin embargo, desde el punto de vista de la física cuántica, y a temperatura del cero absoluto, existen oscilaciones cero, que son causadas por las propiedades cuánticas de las partículas y el vacío físico que las rodea.

Como la temperatura de un sistema tiende al cero absoluto, su entropía, capacidad calorífica y coeficiente de expansión térmica también tienden a cero, y se detiene el movimiento caótico de las partículas que componen el sistema. En una palabra, la sustancia se convierte en una supersustancia con superconductividad y superfluidez.

La temperatura del cero absoluto es inalcanzable en la práctica, y obtener temperaturas extremadamente cercanas a él representa un problema experimental complejo, pero ya se han obtenido temperaturas que están a sólo millonésimas de grado del cero absoluto. .

Encontremos el valor del cero absoluto en la escala Celsius, equiparando el volumen V a cero y teniendo en cuenta que

Por tanto, la temperatura del cero absoluto es -273°C.

Esta es la temperatura más baja y extrema de la naturaleza, ese "mayor o último grado de frío", cuya existencia predijo Lomonosov.

Fig.1. Escala absoluta y Celsius

La unidad SI de temperatura absoluta se llama kelvin (abreviado K). Por lo tanto, un grado en la escala Celsius es igual a un grado en la escala Kelvin: 1 °C = 1 K.

Por tanto, la temperatura absoluta es una cantidad derivada que depende de la temperatura Celsius y del valor de a determinado experimentalmente. Sin embargo, es de fundamental importancia.

Desde el punto de vista de la teoría cinética molecular, la temperatura absoluta está relacionada con la energía cinética promedio del movimiento caótico de átomos o moléculas. En T = 0 K, el movimiento térmico de las moléculas se detiene.

2. Historia

El concepto físico de "temperatura cero absoluta" es muy importante para la ciencia moderna: estrechamente relacionado con él está el concepto de superconductividad, cuyo descubrimiento causó sensación en la segunda mitad del siglo XX.

Para comprender qué es el cero absoluto, conviene recurrir a los trabajos de físicos tan famosos como G. Fahrenheit, A. Celsius, J. Gay-Lussac y W. Thomson. Desempeñaron un papel clave en la creación de las principales escalas de temperatura que aún se utilizan en la actualidad.

El primero en proponer su escala de temperatura fue el físico alemán G. Fahrenheit en 1714. Al mismo tiempo, la temperatura de la mezcla, que incluía nieve y amoníaco, se tomó como cero absoluto, es decir, como el punto más bajo de esta escala. El siguiente indicador importante fue temperatura normal cuerpo humano, que llegó a ser igual a 1000. En consecuencia, cada división de esta escala se llamó "grado Fahrenheit", y la escala misma se llamó "escala Fahrenheit".

30 años después, el astrónomo sueco A. Celsius propuso su propia escala de temperatura, donde los puntos principales eran la temperatura de fusión del hielo y el punto de ebullición del agua. Esta escala se llamó “escala Celsius” y todavía es popular en la mayoría de los países del mundo, incluida Rusia.

En 1802, mientras realizaba sus famosos experimentos, el científico francés J. Gay-Lussac descubrió que el volumen de un gas a presión constante depende directamente de la temperatura. Pero lo más curioso fue que cuando la temperatura cambiaba 10 grados centígrados, el volumen de gas aumentaba o disminuía en la misma cantidad. Tras realizar los cálculos necesarios, Gay-Lussac descubrió que este valor equivalía a 1/273 del volumen del gas. Esta ley llevó a la conclusión obvia: una temperatura igual a -273°C es la temperatura más baja, incluso si te acercas a ella, es imposible alcanzarla. Es esta temperatura la que se llama “temperatura cero absoluta”. Además, el cero absoluto se convirtió en el punto de partida para la creación de la escala de temperatura absoluta, en la que participó activamente el físico inglés W. Thomson, también conocido como Lord Kelvin. Su principal investigación se centró en demostrar que ningún cuerpo en la naturaleza puede enfriarse por debajo del cero absoluto. Al mismo tiempo, utilizó activamente la segunda ley de la termodinámica, por lo que la escala de temperatura absoluta que introdujo en 1848 comenzó a llamarse termodinámica o "escala Kelvin". En los años y décadas siguientes, sólo se hizo una aclaración numérica del concepto. Se produjo el “cero absoluto”.

Fig.2. La relación entre las escalas de temperatura Fahrenheit (F), Celsius (C) y Kelvin (K).

También vale la pena señalar que el cero absoluto juega un papel muy importante en el sistema SI. El caso es que en 1960, en la siguiente Conferencia General de Pesos y Medidas, la unidad de temperatura termodinámica, el kelvin, pasó a ser una de las seis unidades de medida básicas. Al mismo tiempo, se estipuló especialmente que un grado Kelvin

es numéricamente igual a un grado Celsius, pero el punto de referencia “en Kelvin” generalmente se considera el cero absoluto.

El principal significado físico del cero absoluto es que, de acuerdo con las leyes físicas básicas, a tal temperatura la energía del movimiento de partículas elementales, como átomos y moléculas, es cero, y en este caso cualquier movimiento caótico de estas mismas partículas debería cesar. A una temperatura igual al cero absoluto, los átomos y moléculas deben ocupar una posición clara en los puntos principales de la red cristalina, formando un sistema ordenado.

Hoy en día, utilizando equipos especiales, los científicos han podido obtener temperaturas que se encuentran sólo unas pocas partes por millón por encima del cero absoluto. Es físicamente imposible alcanzar este valor por sí solo debido a la segunda ley de la termodinámica.

3. Fenómenos observados cerca del cero absoluto

A temperaturas cercanas al cero absoluto se pueden observar efectos puramente cuánticos a nivel macroscópico, como por ejemplo:

1.La superconductividad es la propiedad de algunos materiales de tener una resistencia eléctrica estrictamente cero cuando alcanzan una temperatura por debajo de cierto valor ( temperatura crítica). Se conocen varios cientos de compuestos, elementos puros, aleaciones y cerámicas que se transforman en un estado superconductor.

La superconductividad es un fenómeno cuántico. También se caracteriza por el efecto Meissner, que consiste en el desplazamiento completo del campo magnético del volumen del superconductor. La existencia de este efecto muestra que la superconductividad no puede describirse simplemente como conductividad ideal en el sentido clásico. Inauguración en 1986-1993. Varios superconductores de alta temperatura (HTSC) han hecho retroceder considerablemente el límite de temperatura de la superconductividad y han hecho posible utilizar en la práctica materiales superconductores no sólo a la temperatura del helio líquido (4,2 K), sino también al punto de ebullición del líquido. nitrógeno (77 K), un líquido criogénico mucho más barato.

2. Superfluidez: la capacidad de una sustancia en un estado especial (líquido cuántico), que se produce cuando la temperatura desciende al cero absoluto (fase termodinámica), para fluir a través de estrechas rendijas y capilares sin fricción. Hasta hace poco, la superfluidez sólo se conocía para el helio líquido, pero en últimos años La superfluidez también se descubrió en otros sistemas: en los condensados atómicos enrarecidos de Bose y en el helio sólido.

La superfluidez se explica a continuación. Dado que los átomos de helio son bosones, la mecánica cuántica permite que un número arbitrario de partículas estén en el mismo estado. A temperaturas cercanas al cero absoluto, todos los átomos de helio se encuentran en el estado energético fundamental. Dado que la energía de los estados es discreta, un átomo no puede recibir cualquier energía, sino solo una que sea igual a la brecha de energía entre los niveles de energía adyacentes. Pero a bajas temperaturas, la energía de colisión puede ser menor que este valor, por lo que simplemente no se producirá disipación de energía. El líquido fluirá sin fricción.

3. Bose - Condensado de Einstein - estado fisico una sustancia basada en bosones enfriados a temperaturas cercanas al cero absoluto (menos de una millonésima de grado por encima del cero absoluto). En un estado tan fresco, es suficiente. gran número los átomos se encuentran en sus mínimos estados cuánticos posibles y los efectos cuánticos comienzan a manifestarse a nivel macroscópico.

Conclusión

El estudio de las propiedades de la materia cercana al cero absoluto es de gran interés para la ciencia y la tecnología.

Muchas propiedades de una sustancia, veladas a temperatura ambiente por fenómenos térmicos (por ejemplo, ruido térmico), comienzan a manifestarse cada vez más a medida que disminuye la temperatura, lo que permite estudiar en su forma pura los patrones y conexiones inherentes a un determinado sustancia. La investigación en el campo de las bajas temperaturas ha permitido descubrir muchos fenómenos naturales nuevos, como la superfluidez del helio y la superconductividad de los metales.

A bajas temperaturas, las propiedades de los materiales cambian drásticamente. Algunos metales aumentan su resistencia y se vuelven dúctiles, mientras que otros se vuelven quebradizos, como el vidrio.

El estudio de las propiedades fisicoquímicas a bajas temperaturas permitirá en el futuro crear nuevas sustancias con propiedades predeterminadas. Todo esto es muy valioso para el diseño y creación de naves espaciales, estaciones e instrumentos.

Se sabe que durante los estudios de radar de los cuerpos cósmicos, la señal de radio recibida es muy pequeña y difícil de distinguir de diversos ruidos. Los osciladores y amplificadores moleculares creados recientemente por los científicos funcionan a temperaturas muy bajas y, por lo tanto, tienen un nivel de ruido muy bajo.

Eléctricas de baja temperatura y propiedades magnéticas Los metales, semiconductores y dieléctricos permiten desarrollar dispositivos de ingeniería radioeléctrica fundamentalmente nuevos de dimensiones microscópicas.

Se utilizan temperaturas ultrabajas para crear el vacío necesario, por ejemplo, para hacer funcionar aceleradores de partículas nucleares gigantes.

Lista de literatura usada

http://wikipedia.org
http://rudocs.exdat.com
http://fb.ru

Breve descripción

Temperaturas cero absoluto

Temperatura cero absoluta- este es el límite mínimo de temperatura que puede tener un cuerpo físico. El cero absoluto sirve como punto de partida para una escala de temperatura absoluta, como la escala Kelvin. En la escala Celsius, el cero absoluto corresponde a una temperatura de -273,15 °C.

Se cree que el cero absoluto es inalcanzable en la práctica. Su existencia y posición en la escala de temperatura se deriva de la extrapolación de las temperaturas observadas. fenómenos físicos, mientras que tal extrapolación muestra que en el cero absoluto la energía del movimiento térmico de las moléculas y átomos de una sustancia debe ser igual a cero, es decir, el movimiento caótico de las partículas se detiene y forman una estructura ordenada, ocupando una posición clara en el Nodos de la red cristalina. Sin embargo, de hecho, incluso a una temperatura del cero absoluto, los movimientos regulares de las partículas que componen la materia permanecerán. El resto de oscilaciones, como las oscilaciones del punto cero, se deben a las propiedades cuánticas de las partículas y al vacío físico que las rodea.

Actualmente, en los laboratorios físicos se han podido obtener temperaturas que superan el cero absoluto sólo en unas millonésimas de grado; lograrlo por sí solo, según las leyes de la termodinámica, es imposible.

Notas

Literatura

G. Burmin. Asalto al cero absoluto. - M.: “Literatura infantil”, 1983.

Ver también

Fundación Wikimedia.

Temperatura cero absoluta
Temperatura cero absoluta

Vea qué es “temperatura cero absoluta” en otros diccionarios:

Temperatura cero absoluta- La temperatura cero absoluta es el límite mínimo de temperatura que puede tener un cuerpo físico. El cero absoluto sirve como punto de partida para una escala de temperatura absoluta, como la escala Kelvin. En la escala Celsius, el cero absoluto corresponde a... ... Wikipedia

CERO ABSOLUTO- CERO ABSOLUTO, la temperatura a la cual todos los componentes del sistema tienen la menor cantidad de energía permitida por las leyes de la MECÁNICA CUÁNTICA; cero en la escala de temperatura Kelvin, o 273,15°C (459,67° Fahrenheit). A esta temperatura... Diccionario enciclopédico científico y técnico.

Escala de temperatura absoluta

Temperatura termodinámica absoluta- Movimiento térmico caótico en el plano de partículas de gas como átomos y moléculas. Hay dos definiciones de temperatura. Uno desde el punto de vista cinético molecular, el otro desde el punto de vista termodinámico. Temperatura (del latín temperatura propiamente dicha... ... Wikipedia

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