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絕對零度是什麽

絕對零度:是熱力學的最低溫度,是粒子動能低到量子力學最低點時物質的溫度。

拓展知識:

絕對零度,是可能達到的最低溫度。在絕對零度下,原子和分子擁有量子理論允許的最小能量。絕對零度就是開爾文溫度標(簡稱開氏溫度標,記為K)定義的零點。0K約等於-273.15℃,而開氏溫度標的壹個單位與攝氏度的大小是壹樣的。

有關物質接近絕對零度時,可初步觀察熱德布羅意波長,其中h為普朗克常數、m為粒子的質量、k為玻爾茲曼常量、T為絕對溫度。可見熱德布羅意波長與絕對溫度的平方根成反比,粒子與粒子之間的物質波有很大的重疊,因此量子力學的效應就會變得很明顯。

絕對零度是根據理想氣體所遵循的規律用外推的方法得到的。用這樣的方法,當溫度降低到-273.15℃時,氣體的體積將減小到零。如果從分子運動論的觀點出發,理想氣體分子的平均平動動能由溫度T確定,那麽也可以把絕對零度說成是"理想氣體分子停止運動時的溫度"。

以上兩種說法都只是壹種理想的推理。事實上壹切實際氣體在溫度接近-273.15℃時,將表現出明顯的量子特性,這時氣體早已變成液態或固態。總之,氣體分子的運動已不再遵循經典物理的熱力學統計規律。

通過大量實驗以及經過量子力學修正後的理論導出,在接近絕對零度的地方,分子的動能趨於壹個固定值,這個極值被叫做零點能量。這說明絕對零度時,分子的能量並不為零,而是具有壹個很小的數值。因為全部粒子都處於能量可能有的最低的狀態,也就是全部粒子都處於基態。

絕對零度表示那樣壹種溫度,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,系指所有空間、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。

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