אפס מוחלט: ההיסטוריה של הגילוי והיישום הבסיסי

click fraud protection

מושג פיזי

של "אפס מוחלט" יש מדע מודרני הוא מאוד חשוב: זה קשור באופן הדוק עם מושג כגון מוליכות, הפתיחה שיצרה סערה במחצית השנייה של המאה העשרים.

כדי להבין מה הוא אפס מוחלט, מתייחס לעבודות של פיסיקאים מפורסמים כגון ד פרנהייט, א צלזיוס, ג 'גיי-Lussac והוו תומסון.הם מילאו תפקיד מפתח ביצירה בשימוש עד כה סולמות הטמפרטורה העיקריים.בקנה מידה טמפרטורת

הוצע לראשונה בשנת 1714, פיזיקאי הגרמני ג 'פרנהייט.באותו הזמן של אפס מוחלט, כלומר, הנקודה בקנה מידה הנמוכה ביותר, את הטמפרטורה של תערובת אומצה, שכללה שלג ואמוניה.גורם חשוב נוסף היה הטמפרטורה הרגילה של גוף האדם, שהיה שווה ל1000. "מעלות פרנהייט" בהתאם לכך, כל חטיבה של הסולם כבר קראו וקנה המידה עצמו - ". פרנהייט"

אחרי 30 שנים, א אסטרונום השבדי צלזיוס מוצעת בקנה מידה טמפרטורה שבה הנקודה העיקרית הייתה הטמפרטורה של קרח נמס ונקודת רתיחה של מים.סולם זה נקרא "צלזיוס", זה עדיין פופולרי ברוב מדינות העולם, לרבות ברוסיה.

בשנת 1802, בעת ביצוע הניסויים המפורסמים שלו, המדען הצרפתי ג 'גיי-Lussac מצא כי היקף ההמוני של גז בלחץ קבוע תלוי ישירות בטמפרטורה.אבל המעניין ביותר הייתה העובדה שכאשר הטמפרטורה היא 10 מעלות צלסיוס, הסכום של עליות גז או ירידות באותו הסכום.לאחר ביצוע החישובים הדרושים, ההומוסקסואלים-Lussac מצא כי ערך זה שווה ל1 / 273 של הנפח של גז בטמפרטורה של 0C.

מזה ואחרי סיומו של החוק: טמפרטורה של -2730S היא הטמפרטורה הנמוכה ביותר שאליו אפילו הייתה קרוב, זה בלתי אפשרי להשיג.הוא טמפרטורה זו נקראת "אפס מוחלט".

יתר על כן, האפס המוחלט היה הנקודה ליצירת סולם הטמפרטורה המוחלטת, אשר באופן פעיל השתתף בפיזיקאי הבריטי ויליאם תומסון, הידוע גם בלורד קלווין מתחילה.

המחקר העיקרי שלו נגע לראיות שאין גוף בטבע לא יכול להיות מקורר נמוך מאפס מוחלט.הוא השתמש בחוק השני של תרמודינמיקה, לעומת זאת, הציג אותם בשנת 1848, בקנה מידה הטמפרטורה המוחלטת נקראת תרמודינמיים או "סולם קלווין."

בשנים ובעשורים הבאים התקיים מפרט מספרי בלבד של המושג "אפס מוחלט", שלאחר אישורים רבים נחשב -273,150S שווה.ראוי גם לציין

כי האפס המוחלט משחק תפקיד חשוב מאוד במערכת SI.העובדה היא כי בשינה 1960, בוועידה הכללית הבאה על משקלים ומידות יחידת הטמפרטורה התרמודינמית - קלווין - הייתה אחד משש היחידות העיקריות של מדידה.זה נקבע במפורש כי במידה זו קלווין הוא מבחינה מספרית שווה למעלת צלזיוס אחת, אבל זה הנקודה של "קלווין" ההתחלה נחשב לאפס מוחלט, שהוא -273,150S.המובן פיזי העיקרי

של אפס מוחלט הוא, כי על פי חוקי היסוד של פיסיקה, בטמפרטורה זו האנרגיה של תנועה של חלקיקים יסודיים, כגון אטומים ומולקולות, הוא אפס, ובמקרה זה, חייב לעצור את כל תנועה של אותו האלה אקראיותחלקיקים.בטמפרטורה של אפס מוחלט, חייבים אטומים ומולקולות לנקוט עמדה ברורה בנקודות העיקריות של הסריג הגבישי, ויצרו מערכת מסודרת.

נכון לעכשיו, תוך שימוש בציוד מיוחד, המדענים הצליחו לקבל את הטמפרטורה רק כמה חלקים למיליון גבוהות מאפס מוחלט.כדי להגיע לאותו סדר גודל זה בלתי אפשרי מבחינה פיזית בגלל החוק השני-שתואר לעיל של תרמודינמיקה.