ヘリウムは常圧下では絶対零度で凍結しないことを読みました。
絶対零度が到達可能な最低温度であり、その温度で原子のすべてのランダムな動きが停止する場合、これはどのように可能でしょうか?
原子は振動を停止するだけではいけません。絶対零度で運動エネルギーを持っているのはなぜですか?
コメント
- 実際には何も0Kに到達しないため、ある意味で0Kは到達不可能の最低温度、到達不可能。超流動性について何か読んでみてください。
- しかし、0Kで液体状態で何かが存在するのはどうしてですか?原子は'運動エネルギーは含まれていません!
- ヘリウムの零度エネルギーが高すぎて凍結できません
- en.wikipedia.org/wiki/Superfluid_helium-4
- 絶対零度で運動エネルギーを持っているのはなぜですか?動き続ける必要があります。そうしないと、何がわかるでしょう。この記事では、次のことができないと述べています…. en.wikipedia.org/wiki/Uncer tainty_principle
回答
温度はエネルギーの尺度であるという考えに惑わされました。これは高温ではほぼ当てはまりますが、低温では正しくありません。温度は実際にはエントロピーの尺度です。一定の粒子数と体積での内部エネルギーに関するエントロピーの導関数は、逆温度です。非常に低い温度では、量子力学的効果が重要になり、絶対零度(0 K)でも、粒子にはゼロ点運動として知られるエネルギーがあります。ヘリウムでは、このゼロ点の動きは、原子が固体としてくっつくのを防ぐのに十分な大きさです-それは液体のままです。約3.2MPaを超えると、ヘリウム3は高圧で固体になります。ヘリウム4の場合、約2.5MPaを超えると固体になります。 http://ltl.tkk.fi/research/theory/helium.html
回答
ここで重要な点は次のとおりです。ゼロ点エネルギーからの寄与は、2つのHe(4)原子間の引力ポテンシャルの深さの7倍です。したがって、ゼロ点エネルギーは、材料が形成するHe(4)の結晶構造を破壊するのに十分です。
より厳密な答えは、この 回答 。
回答
$ 0K $ にはまだゼロポイントエネルギーがあります。 He は非常に軽く、関連するゼロ点運動が不活性であるため、固化を防ぐのに十分です。
回答
低温での運動エネルギーは、粒子の動きを理解しません。粒子がランダムに発生する可能性があります。目に見えるか、説明するのが難しいが、ゼロではない