He leído que el helio no se congela en el cero absoluto bajo presiones normales.
¿Cómo podría ser esto posible dado que el cero absoluto es la temperatura más baja alcanzable y, a esa temperatura, todos los movimientos aleatorios del átomo se detienen?
¿No deberían los átomos simplemente dejar de vibrar? y solidificar instantáneamente? ¿Por qué poseen energía cinética en cero absoluto?
Comentarios
- En realidad, nada llega a 0K, por lo que en cierto sentido 0K es la temperatura más baja inalcanzable , no alcanzable. Intente leer algo sobre superfluidez.
- Pero, ¿cómo puede existir algo en estado líquido a 0K? Los átomos simplemente no ' ¡no contiene energía cinética!
- La energía de punto cero del helio es demasiado alta para permitir la congelación
- Pruebe en.wikipedia.org/wiki/Superfluid_helium-4
- ¿Por qué poseen energía cinética en el cero absoluto? Deben seguir moviéndose, de lo contrario sabríamos qué este artículo dice que no podemos …. en.wikipedia.org/wiki/Uncer tainty_principle
Answer
Te ha engañado la idea de que la temperatura es una medida de energía . Si bien esto es aproximadamente cierto a altas temperaturas, no es correcto a bajas temperaturas. La temperatura es en realidad una medida de entropía; la derivada de la entropía con respecto a la energía interna a un número y volumen de partículas constantes es la temperatura inversa. A temperaturas muy bajas, los efectos de la mecánica cuántica se vuelven importantes, e incluso en el cero absoluto (0 K), las partículas tienen energía, conocida como movimiento de punto cero. En el helio, este movimiento de punto cero es lo suficientemente grande como para evitar que los átomos se peguen como un sólido; sigue siendo un líquido. Por encima de aproximadamente 3,2 MPa, el helio-3 se solidifica a alta presión. En el caso del helio-4, se solidificará por encima de ~ 2,5 MPa. http://ltl.tkk.fi/research/theory/helium.html
Respuesta
El punto clave aquí es el siguiente: la contribución de la energía del punto cero es siete veces mayor que la profundidad del potencial de atracción entre dos átomos de He (4). Por lo tanto, la energía de punto cero es suficiente para destruir cualquier estructura cristalina de He (4) que de otro modo formaría el material.
Una respuesta más rigurosa se puede encontrar aquí en este Responder .
Responder
En $ 0K $ todavía hay energía de punto cero. Como He es muy ligero e inerte el movimiento de punto cero asociado, esto es suficiente para evitar la solidificación.
Respuesta
La energía cinética a una temperatura más baja no determina el movimiento de la partícula, puede ser aleatorio de una manera insigne visible o difícil de contabilizar, pero no es cero