헬륨이 정상 압력에서 절대 영도에서 얼지 않는다는 것을 읽었습니다.
절대 영도가 도달 할 수있는 최저 온도이고 그 온도에서 원자의 모든 임의의 움직임이 멈춘다는 점을 감안할 때 어떻게 이것이 가능할 수 있습니까?
원자가 진동을 멈춰야하지 않습니까? 절대 0에서 운동 에너지를 갖는 이유는 무엇입니까?
댓글
- 실제로는 0K에 도달하는 것이 없으므로 어떤 의미에서 0K는 도달 할 수없는 가장 낮은 지속 불가능한 온도입니다. 초 유동성에 대해 읽어보세요.
- 하지만 0K에서 액체 상태로 무엇이 존재할 수 있습니까? 원자는 ' 운동 에너지를 포함하지 않습니다!
- 헬륨의 영점 에너지가 너무 높아서 동결 할 수 없습니다.
- en.wikipedia.org/wiki/Superfluid_helium-4
- 왜 절대 영도에서 운동 에너지를 소유하고 있습니까? 계속 움직여야합니다. 그렇지 않으면 무엇을 알 수 있습니다. 이 기사는 우리가 할 수 없다고 말합니다 …. en.wikipedia.org/wiki/Uncer tainty_principle
답변
온도가 에너지의 척도라는 생각에 오해를 받았습니다. . 이것은 고온에서는 거의 사실이지만 저온에서는 정확하지 않습니다. 온도는 실제로 엔트로피의 척도입니다. 일정한 입자 수와 부피에서 내부 에너지에 대한 엔트로피의 미분은 역 온도입니다. 매우 낮은 온도에서 양자 역학적 효과가 중요 해지고 절대 영 (0K)에서도 입자는 영점 운동으로 알려진 에너지를가집니다. 헬륨에서이 영점 운동은 원자가 고체로 서로 달라 붙는 것을 방지 할만큼 충분히 크며 액체로 남아 있습니다. 약 3.2MPa 이상의 헬륨 -3은 고압에서 고체가됩니다. Helium-4의 경우 ~ 2.5MPa 이상에서 단단해집니다. http://ltl.tkk.fi/research/theory/helium.html
답변
여기에서 핵심은 다음과 같습니다. 영점 에너지의 기여는 두 He (4) 원자 사이의 인력 깊이보다 7 배 더 큽니다. 따라서 영점 에너지는 재료가 형성 할 수있는 He (4)의 결정 구조를 파괴하기에 충분합니다.
더 엄격한 답변은이 답변 .
답변
$ 0K $ 에는 여전히 영점 에너지가 있습니다. He 는 매우 가볍고 관련 영점 동작 을 비활성화하므로 응고를 방지하기에 충분합니다.
답변
저온에서의 운동 에너지는 입자의 움직임을 알아 내지 못합니다. 눈에 띄거나 계산하기 어렵지만 0이 아닙니다