Jeg har lest at Helium ikke fryser ved absolutt null under normalt trykk.
Hvordan kan dette være mulig gitt at absolutt null er den lavest oppnåelige temperaturen, og ved den temperaturen stopper alle tilfeldige bevegelser av atomet?
Bør ikke atomene bare slutte å vibrere og stivner øyeblikkelig? Hvorfor har de kinetisk energi ved absolutt null?
Kommentarer
- Egentlig kommer ingenting til 0K, så på en måte er 0K den laveste uoppnåelige temperaturen, ikke oppnåelig. Prøv å lese noe om superfluiditet.
- Men hvordan kan noe eksistere i flytende tilstand ved 0K? Atomene bare ikke ' inneholder ingen kinetisk energi!
- Helpunktsenergien til helium er for høy til å tillate frysing
- Prøv no.wikipedia.org/wiki/Superfluid_helium-4
- Hvorfor har de kinetisk energi ved absolutt null? De må fortsette å bevege seg, ellers ville vi vite hva denne artikkelen sier at vi ikke er i stand til å …. en.wikipedia.org/wiki/Uncer tainty_principle
Svar
Du har blitt villedet av ideen om at temperatur er et mål på energi . Selv om dette er omtrent sant ved høye temperaturer, er det ikke riktig ved lave temperaturer. Temperatur er faktisk et mål på entropi; derivatet av entropi med hensyn til indre energi ved konstant partikkelnummer og volum er omvendt temperatur. Ved svært lave temperaturer blir kvantemekaniske effekter viktige, og til og med ved absolutt null (0 K) har partiklene energi, kjent som nullpunktsbevegelse. I helium er denne nullpunktsbevegelsen stor nok til å forhindre atomer stikker sammen som et fast stoff – det forblir en væske. Over omtrent 3,2 MPa blir Helium-3 solid ved høyt trykk. For Helium-4 vil den bli solid over ~ 2,5 MPa. http://ltl.tkk.fi/research/theory/helium.html
Svar
Nøkkelpunktet her er følgende: bidraget fra nullpunktenergien er syv ganger større enn dybden av det attraktive potensialet mellom to He (4) -atomer. Derfor er nullpunktenergien nok til å ødelegge enhver krystallinsk struktur av He (4) som materialet ellers ville dannet.
Et strengere svar finner du her i denne Svar .
Svar
På $ 0K $ er det fremdeles nullpunktsenergi. Som Han er veldig lett og inert tilhørende nullpunktsbevegelse dette er nok til å forhindre størkning.
Svar
Kinetisk energi ved lavere temperatur finner ikke ut partikkelens bevegelse deres kan være tilfeldig på en opprinnelig måte ikke synlig eller vanskelig å redegjøre for, men den er ikke på null