Ik heb gelezen dat Helium onder normale druk niet bevriest bij het absolute nulpunt.
Hoe is dit mogelijk, aangezien het absolute nulpunt de laagst haalbare temperatuur is en bij die temperatuur alle willekeurige bewegingen van het atoom stoppen?
Moeten de atomen niet gewoon stoppen met trillen en stollen onmiddellijk? Waarom hebben ze kinetische energie bij het absolute nulpunt?
Opmerkingen
- Eigenlijk komt niets ooit aan 0K, dus in zekere zin is 0K de laagste onbereikbare temperatuur, niet haalbaar. Lees eens iets over superfluïditeit.
- Maar hoe kan iets bestaan in vloeibare toestand bij 0K? De atomen hoeven niet ' bevat geen kinetische energie!
- De nulpuntsenergie van helium is te hoog om bevriezing mogelijk te maken
- Probeer en.wikipedia.org/wiki/Superfluid_helium-4
- Waarom hebben ze kinetische energie op het absolute nulpunt? Ze moeten blijven bewegen, anders zouden we weten wat dit artikel zegt dat we niet in staat zijn om … en.wikipedia.org/wiki/Uncer tainty_principle
Answer
Je bent misleid door het idee dat temperatuur een maatstaf voor energie is . Hoewel dit ongeveer waar is bij hoge temperaturen, is het niet correct bij lage temperaturen. Temperatuur is eigenlijk een maat voor entropie; de afgeleide van entropie met betrekking tot interne energie bij constant deeltjesaantal en volume is inverse temperatuur. Bij zeer lage temperaturen worden kwantummechanische effecten belangrijk, en zelfs bij het absolute nulpunt (0 K) hebben de deeltjes energie, ook wel nulpuntsbeweging genoemd. In helium is deze nulpuntsbeweging groot genoeg om te voorkomen dat de atomen als een vaste stof aan elkaar plakken – het blijft een vloeistof. Boven ongeveer 3,2 MPa wordt helium-3 onder hoge druk vast. Voor Helium-4 wordt het vast boven ~ 2,5 MPa. http://ltl.tkk.fi/research/theory/helium.html
Antwoord
Het belangrijkste punt is hier het volgende: de bijdrage van de nulpuntsenergie is zeven keer groter dan de diepte van het attractieve potentieel tussen twee He (4) atomen. Daarom is de nulpuntsenergie voldoende om elke kristallijne structuur van He (4) die het materiaal anders zou vormen, te vernietigen.
Een meer rigoureus antwoord kan hier worden gevonden in dit Antwoord .
Antwoord
Bij $ 0K $ is er nog steeds nulpuntsenergie. Omdat He erg licht is en de bijbehorende nulpuntbeweging traag is, is dit voldoende om stolling te voorkomen.
Antwoord
Kinetische energie bij lagere temperatuur kan de beweging van de deeltjes niet bepalen, hun kan op een niet originele manier willekeurig zijn. zichtbaar of moeilijk te verklaren, maar het staat niet op nul