Suhu pembatas di mana volume gas ideal menjadi nol diambil sebagai suhu nol mutlak. Show Mari kita cari nilai nol mutlak pada skala Celsius.  Jadi suhu nol mutlak adalah t= -273 °С. 2 Ini adalah batas, suhu terendah di alam, "derajat dingin terbesar atau terakhir", keberadaannya yang diprediksi Lomonosov. Suhu tertinggi di Bumi - ratusan juta derajat - diperoleh selama ledakan bom termonuklir. Bahkan suhu yang lebih tinggi adalah karakteristik daerah dalam dari beberapa bintang. 2A nilai yang lebih akurat untuk nol mutlak: -273,15 °C. skala kelvin Ilmuwan Inggris W. Kelvin memperkenalkan skala mutlak suhu. Suhu nol pada skala Kelvin sesuai dengan nol mutlak, dan satuan suhu pada skala ini sama dengan derajat Celcius, sehingga suhu mutlak T berhubungan dengan suhu pada skala Celcius dengan rumus pada gambar. 3.2 menunjukkan skala absolut dan skala Celsius untuk perbandingan. Satuan SI untuk suhu mutlak disebut kelvin(disingkat K). Oleh karena itu, satu derajat Celcius sama dengan satu derajat Kelvin: Jadi, suhu mutlak, menurut definisi yang diberikan oleh rumus (3.2), adalah besaran turunan yang bergantung pada suhu Celcius dan pada nilai yang ditentukan secara eksperimental dari a. Pembaca: Apa yang dimaksud dengan suhu mutlak secara fisika? Kami menulis ekspresi (3.1) dalam bentuk Mengingat bahwa suhu pada skala Kelvin terkait dengan suhu pada skala Celcius dengan rasio T = t + 273, kita dapatkan di mana T 0 = 273 K, atau Karena hubungan ini berlaku untuk suhu yang berubah-ubah T, maka hukum Gay-Lussac dapat dirumuskan sebagai berikut: Untuk massa gas tertentu pada p = konstan, hubungan Tugas 3.1. Pada suhu T 1 = 300 K volume gas V 1 = 5,0 liter. Tentukan volume gas pada tekanan dan suhu yang sama T= 400 K BERHENTI! Putuskan sendiri: A1, B6, C2. Tugas 3.2. Dengan pemanasan isobarik, volume udara meningkat sebesar 1%. Berapa persen kenaikan suhu mutlak? Menjawab: 1 %. Ingat rumus yang dihasilkan BERHENTI! Putuskan sendiri: A2, A3, B1, B5. hukum Charles Ilmuwan Prancis Charles secara eksperimental menemukan bahwa jika Anda memanaskan gas sehingga volumenya tetap konstan, maka tekanan gas akan meningkat. Ketergantungan tekanan pada suhu memiliki bentuk: R(t) = p 0 (1 + b t), (3.6) di mana R(t) adalah tekanan pada suhu t°C; R 0 – tekanan pada 0 °С; b adalah koefisien suhu tekanan, yang sama untuk semua gas: 1/K. Pembaca: Anehnya, koefisien suhu tekanan b persis sama dengan koefisien suhu ekspansi volumetrik a! Mari kita ambil massa gas tertentu dengan volume V 0 pada suhu T 0 dan tekanan R 0 . Untuk pertama kalinya, menjaga tekanan gas tetap konstan, kami memanaskannya ke suhu T satu . Maka gas akan memiliki volume V 1 = V 0 (1 + a t) dan tekanan R 0 . Kedua kalinya, menjaga volume gas tetap konstan, kami memanaskannya pada suhu yang sama T satu . Maka gas akan memiliki tekanan R 1 = R 0 (1 + b t) dan volume V 0 . Karena suhu gas sama dalam kedua kasus, hukum Boyle-Mariotte berlaku: p 0 V 1 = p 1 V 0 Þ R 0 V 0 (1 + a t) = R 0 (1 + b t)V 0 Þ 1 + a t = 1+b t a = b. Jadi tidak ada yang mengejutkan dalam kenyataan bahwa a = b, tidak! Mari kita tulis ulang hukum Charles dalam bentuk Mengingat bahwa T = t°С + 273 °С, T 0 \u003d 273 ° , kami mendapatkan Apa itu nol mutlak (lebih sering - nol)? Apakah suhu ini benar-benar ada di mana saja di alam semesta? Bisakah kita mendinginkan sesuatu hingga nol mutlak dalam kehidupan nyata? Jika Anda bertanya-tanya apakah mungkin untuk berlari lebih cepat dari gelombang dingin, mari kita jelajahi batas terjauh dari suhu dingin... Apa itu nol mutlak (lebih sering - nol)? Apakah suhu ini benar-benar ada di mana saja di alam semesta? Bisakah kita mendinginkan sesuatu hingga nol mutlak dalam kehidupan nyata? Jika Anda bertanya-tanya apakah mungkin untuk berlari lebih cepat dari gelombang dingin, mari kita jelajahi batas terjauh dari suhu dingin... Bahkan jika Anda bukan seorang fisikawan, Anda mungkin akrab dengan konsep suhu. Suhu adalah ukuran jumlah energi acak internal dalam suatu material. Kata "internal" sangat penting. Lempar bola salju, dan meskipun gerakan utamanya akan cukup cepat, bola salju akan tetap cukup dingin. Di sisi lain, jika Anda melihat molekul udara yang terbang di sekitar ruangan, molekul oksigen biasa menggoreng dengan kecepatan ribuan kilometer per jam. Kami cenderung diam dalam hal detail teknis, jadi hanya untuk para ahli, kami mencatat bahwa suhunya sedikit lebih rumit daripada yang kami katakan. Definisi suhu yang sebenarnya adalah berapa banyak energi yang Anda perlukan untuk setiap unit entropi (ketidakteraturan, jika Anda menginginkan kata yang lebih baik). Tapi mari kita lewati seluk-beluknya dan hanya fokus pada fakta bahwa molekul udara atau air acak di dalam es akan bergerak atau bergetar lebih lambat dan lebih lambat saat suhu turun. Nol mutlak adalah -273,15 derajat Celcius, -459,67 Fahrenheit, dan hanya 0 Kelvin. Ini adalah titik di mana gerakan termal berhenti sepenuhnya.
Dalam pertimbangan klasik masalah ini, semuanya berhenti pada nol mutlak, tetapi pada saat inilah moncong mekanika kuantum yang mengerikan muncul dari sekitar sudut. Salah satu prediksi mekanika kuantum yang telah menodai darah beberapa fisikawan adalah bahwa Anda tidak akan pernah bisa mengukur posisi atau momentum yang tepat dari sebuah partikel dengan kepastian yang sempurna. Ini dikenal sebagai prinsip ketidakpastian Heisenberg. Jika Anda bisa mendinginkan ruangan tertutup hingga nol mutlak, hal-hal aneh akan terjadi (lebih lanjut tentang itu sebentar lagi). Tekanan udara akan turun hampir nol, dan karena tekanan udara biasanya melawan gravitasi, udara akan runtuh menjadi lapisan yang sangat tipis di lantai. Namun demikian, jika Anda dapat mengukur molekul individu, Anda akan menemukan sesuatu yang aneh: mereka bergetar dan berputar, sedikit - ketidakpastian kuantum bekerja. Untuk titik i, jika Anda mengukur rotasi molekul karbon dioksida pada nol mutlak, Anda akan menemukan bahwa atom oksigen melingkari karbon dengan kecepatan beberapa kilometer per jam - jauh lebih cepat dari yang Anda kira. Percakapan terhenti. Ketika kita berbicara tentang dunia kuantum, gerakan kehilangan maknanya. Pada skala ini, semuanya ditentukan oleh ketidakpastian, jadi bukan karena partikelnya diam, Anda tidak akan pernah bisa mengukurnya seolah-olah mereka diam.
Mengejar nol mutlak pada dasarnya menghadapi masalah yang sama dengan mengejar kecepatan cahaya. Dibutuhkan jumlah energi yang tak terbatas untuk mencapai kecepatan cahaya, dan mencapai nol mutlak membutuhkan jumlah panas yang tak terbatas untuk diekstraksi. Kedua proses ini tidak mungkin, jika ada. Terlepas dari kenyataan bahwa kami belum mencapai keadaan nol mutlak yang sebenarnya, kami sangat dekat dengannya (walaupun "sangat" dalam hal ini adalah konsep yang sangat longgar; seperti sajak berhitung anak-anak: dua, tiga, empat, empat dan setengah, empat dengan seutas tali, empat dengan seutas benang, lima). Suhu terendah yang pernah tercatat di Bumi adalah di Antartika pada tahun 1983, pada -89,15 derajat Celcius (184K). Tentu saja, jika Anda ingin menenangkan diri seperti anak kecil, Anda perlu menyelami kedalaman ruang. Seluruh alam semesta dibanjiri dengan sisa-sisa radiasi dari Big Bang, di wilayah ruang angkasa yang paling kosong - 2,73 derajat Kelvin, yang sedikit lebih dingin daripada suhu helium cair, yang bisa kita dapatkan di Bumi seabad yang lalu. Tetapi fisikawan suhu rendah menggunakan sinar beku untuk membawa teknologi ke tingkat yang sama sekali baru. Mungkin mengejutkan Anda bahwa balok beku berbentuk laser. Tapi bagaimana caranya? Laser harus terbakar. Itu benar, tetapi laser memiliki satu fitur - bahkan bisa dikatakan, sebuah ultimatum: semua cahaya dipancarkan pada frekuensi yang sama. Atom netral biasa tidak berinteraksi dengan cahaya sama sekali kecuali jika frekuensinya disetel dengan baik. Jika atom terbang menuju sumber cahaya, cahaya menerima pergeseran Doppler dan pergi ke frekuensi yang lebih tinggi. Sebuah atom menyerap lebih sedikit energi foton daripada yang bisa diserapnya. Jadi jika Anda mengatur laser lebih rendah, atom yang bergerak cepat akan menyerap cahaya, dan memancarkan foton ke arah acak akan kehilangan sedikit energi rata-rata. Jika Anda mengulangi prosesnya, Anda dapat mendinginkan gas hingga kurang dari satu nanoKelvin, sepersejuta derajat. Semuanya menjadi lebih ekstrim. Rekor dunia untuk suhu terdingin kurang dari sepersepuluh miliar derajat di atas nol mutlak. Perangkat yang mencapai ini menjebak atom dalam medan magnet. "Suhu" tidak terlalu bergantung pada atom itu sendiri, tetapi pada putaran inti atom. Sekarang, untuk memulihkan keadilan, kita perlu sedikit bermimpi. Ketika kita biasanya membayangkan sesuatu yang membeku hingga sepermiliar derajat, Anda pasti akan mendapatkan gambaran bahkan molekul udara yang membeku di tempat. Seseorang bahkan dapat membayangkan perangkat apokaliptik destruktif yang membekukan putaran atom. Pada akhirnya, jika Anda benar-benar ingin merasakan suhu rendah, yang harus Anda lakukan hanyalah menunggu. Setelah sekitar 17 miliar tahun, latar belakang radiasi di Alam Semesta akan mendingin hingga 1K. Dalam 95 miliar tahun, suhu akan menjadi sekitar 0,01K. Dalam 400 miliar tahun, ruang angkasa dalam akan sedingin eksperimen terdingin di Bumi, dan bahkan lebih dingin lagi setelah itu. Jika Anda bertanya-tanya mengapa alam semesta mendingin begitu cepat, ucapkan terima kasih kepada teman lama kita: entropi dan energi gelap. Alam semesta sedang dalam mode percepatan, memasuki periode pertumbuhan eksponensial yang akan berlanjut selamanya. Hal-hal akan membeku dengan sangat cepat.
Semua ini, tentu saja, luar biasa, dan memecahkan rekor juga bagus. Tapi apa gunanya? Nah, ada banyak alasan bagus untuk memahami dataran rendah suhu, dan tidak hanya sebagai pemenang. Orang-orang baik di Institut Standar dan Teknologi Nasional, misalnya, hanya ingin membuat jam yang keren. Standar waktu didasarkan pada hal-hal seperti frekuensi atom cesium. Jika atom cesium bergerak terlalu banyak, ada ketidakpastian dalam pengukuran, yang pada akhirnya akan menyebabkan jam tidak berfungsi. Tetapi yang lebih penting, terutama dari sudut pandang ilmiah, bahan berperilaku gila-gilaan pada suhu yang sangat rendah. Misalnya, seperti laser yang terdiri dari foton yang disinkronkan satu sama lain - pada frekuensi dan fase yang sama - maka bahan yang dikenal sebagai kondensat Bose-Einstein dapat dibuat. Di dalamnya, semua atom berada dalam keadaan yang sama. Atau bayangkan sebuah amalgam di mana setiap atom kehilangan individualitasnya dan seluruh massa bereaksi sebagai satu super-atom nol. Pada suhu yang sangat rendah, banyak bahan menjadi superfluida, yang berarti mereka dapat menjadi sangat kental, menumpuk di lapisan ultra tipis, dan bahkan melawan gravitasi untuk mencapai energi minimum. Juga pada suhu rendah, banyak bahan menjadi superkonduktif, yang berarti mereka tidak memiliki hambatan listrik. Superkonduktor mampu merespons medan magnet luar sedemikian rupa sehingga benar-benar membatalkannya di dalam logam. Hasilnya, Anda dapat menggabungkan suhu dingin dan magnet dan mendapatkan sesuatu seperti levitasi.
Mari kita lihat ekstrem lainnya. Jika suhu hanyalah ukuran energi, maka Anda bisa membayangkan atom semakin dekat dan mendekati kecepatan cahaya. Itu tidak bisa berlangsung terus-menerus, bukan? Ada jawaban singkat: kami tidak tahu. Sangat mungkin bahwa ada yang namanya suhu tak terbatas, tetapi jika ada batas absolut, alam semesta awal memberikan beberapa petunjuk yang cukup menarik tentang apa itu. Suhu tertinggi yang pernah ada (setidaknya di alam semesta kita) mungkin terjadi pada apa yang disebut "waktu Planck". Itu adalah momen 10^-43 detik setelah Big Bang, ketika gravitasi terpisah dari mekanika kuantum dan fisika menjadi persis seperti sekarang. Suhu pada waktu itu sekitar 10^32 K. Itu satu septillion kali lebih panas dari bagian dalam Matahari kita. Sekali lagi, kami sama sekali tidak yakin apakah ini suhu terpanas yang pernah ada. Karena kita bahkan tidak memiliki model alam semesta yang besar pada masa Planck, kita bahkan tidak yakin bahwa alam semesta sedang mendidih ke keadaan itu. Bagaimanapun, kita berkali-kali lebih dekat ke nol absolut daripada panas absolut. Suhu mutlak nol sama dengan 273,15 derajat Celcius di bawah nol, 459,67 di bawah nol Fahrenheit. Untuk skala suhu Kelvin, suhu ini sendiri adalah tanda nol. Inti dari suhu nol mutlakKonsep nol mutlak berasal dari esensi suhu. Setiap tubuh yang menyerah pada lingkungan eksternal selama . Dalam hal ini, suhu tubuh menurun, mis. ada lebih sedikit energi yang tersisa. Secara teoritis, proses ini dapat berlanjut sampai jumlah energi mencapai tingkat minimum di mana tubuh tidak dapat lagi memberikannya. Menurut konsep modern, suhu nol mutlak adalah saat molekul memiliki tingkat energi serendah mungkin. Dengan energi yang lebih sedikit, mis. pada suhu yang lebih rendah, tidak ada tubuh fisik yang bisa eksis. Teori dan praktekSuhu nol mutlak adalah konsep teoretis, tidak mungkin untuk mencapainya dalam praktik, pada prinsipnya, bahkan dalam kondisi laboratorium ilmiah dengan peralatan paling canggih. Tetapi para ilmuwan berhasil mendinginkan materi ke suhu yang sangat rendah, yang mendekati nol mutlak. Pada suhu seperti itu, zat memperoleh sifat luar biasa yang tidak dapat mereka miliki dalam keadaan biasa. Merkuri, yang disebut "perak hidup" karena keadaannya yang hampir cair, menjadi padat pada suhu ini, sampai pada titik di mana ia dapat memalu paku. Beberapa logam menjadi rapuh, seperti kaca. Karet menjadi sama kerasnya. Jika benda karet dipukul dengan palu pada suhu mendekati nol mutlak, itu akan pecah seperti kaca. Perubahan sifat seperti itu juga terkait dengan sifat panas. Semakin tinggi suhu tubuh fisik, semakin intens dan kacau molekul bergerak. Saat suhu menurun, gerakan menjadi kurang intens, dan struktur menjadi lebih teratur. Jadi gas menjadi cair, dan cairan menjadi padat. Tingkat keteraturan yang membatasi adalah struktur kristal. Pada suhu yang sangat rendah, ia diperoleh bahkan oleh zat yang dalam keadaan normal tetap amorf, misalnya, karet. Fenomena menarik terjadi dengan logam. Atom-atom kisi kristal bergetar dengan amplitudo yang lebih kecil, hamburan elektron berkurang, oleh karena itu, hambatan listrik berkurang. Logam memperoleh superkonduktivitas, aplikasi praktis yang tampaknya sangat menggoda, meskipun sulit untuk dicapai. Sumber:
Tubuh- ini adalah salah satu konsep dasar dalam fisika, yang berarti bentuk keberadaan materi atau zat. Ini adalah objek material, yang dicirikan oleh volume dan massa, kadang-kadang juga oleh parameter lain. Tubuh fisik secara jelas dipisahkan dari tubuh lain oleh suatu batas. Ada beberapa jenis tubuh fisik yang khusus, pencacahannya tidak boleh dipahami sebagai klasifikasi. Dalam mekanika, tubuh fisik paling sering dipahami sebagai titik material. Ini adalah semacam abstraksi, yang properti utamanya adalah kenyataan bahwa dimensi tubuh yang sebenarnya untuk memecahkan masalah tertentu dapat diabaikan. Dengan kata lain, titik material adalah benda yang sangat spesifik yang memiliki dimensi, bentuk, dan karakteristik serupa lainnya, tetapi tidak penting untuk menyelesaikan masalah yang ada. Misalnya, jika Anda perlu menghitung objek pada bagian tertentu dari jalur, Anda dapat sepenuhnya mengabaikan panjangnya saat menyelesaikan masalah. Jenis lain dari tubuh fisik yang dipertimbangkan oleh mekanik adalah tubuh yang benar-benar kaku. Mekanika benda seperti itu persis sama dengan mekanika titik material, tetapi selain itu ia memiliki sifat lain. Sebuah benda yang benar-benar kaku terdiri dari titik-titik, tetapi jarak antara titik-titik tersebut maupun distribusi massa tidak berubah di bawah beban yang dikenakan pada benda tersebut. Ini berarti bahwa itu tidak dapat diubah bentuknya. Untuk menentukan posisi benda tegar mutlak, cukup dengan mengatur sistem koordinat yang melekat padanya, biasanya Cartesian. Dalam kebanyakan kasus, pusat massa juga merupakan pusat sistem koordinat. Benda yang benar-benar kaku tidak ada, tetapi untuk menyelesaikan banyak masalah abstraksi seperti itu sangat nyaman, meskipun tidak dipertimbangkan dalam mekanika relativistik, karena selama gerakan yang kecepatannya sebanding dengan kecepatan cahaya, model ini menunjukkan kontradiksi internal. Kebalikan dari benda tegar sempurna adalah benda yang dapat dideformasi, yang dapat dipindahkan relatif satu sama lain. Ada jenis tubuh fisik khusus di cabang fisika lainnya. Misalnya, dalam termodinamika, konsep benda yang sepenuhnya hitam diperkenalkan. Ini adalah model yang ideal, tubuh fisik yang benar-benar menyerap semua radiasi elektromagnetik yang jatuh di atasnya. Pada saat yang sama, itu sendiri dapat menghasilkan radiasi elektromagnetik dan memiliki warna apa pun. Contoh objek yang paling dekat propertinya dengan benda yang benar-benar hitam adalah Matahari. Jika kita mengambil zat yang tersebar luas di luar Bumi, maka kita dapat mengingat jelaga, yang menyerap 99% dari apa yang jatuh di atasnya, kecuali inframerah, yang penyerapannya jauh lebih buruk. Video Terkait Ketika laporan cuaca memperkirakan suhu sekitar nol, Anda tidak boleh pergi ke arena seluncur: es akan mencair. Suhu leleh es diambil sebagai nol derajat Celcius - skala suhu yang paling umum. Panas adalah gerakan kacau atom dan molekul materi. Ketika suatu zat didinginkan, energi panas diambil darinya, dan dalam hal ini, gerakan acak partikel melemah. Pada akhirnya, dengan pendinginan yang kuat, termal<пляска>partikel hampir sepenuhnya berhenti. Atom dan molekul akan membeku sepenuhnya pada suhu yang dianggap nol mutlak. Menurut prinsip mekanika kuantum, pada nol mutlak, justru gerakan termal partikel yang akan berhenti, tetapi partikel itu sendiri tidak akan membeku, karena mereka tidak dapat sepenuhnya diam. Jadi, pada nol mutlak, partikel masih harus mempertahankan semacam gerakan, yang disebut nol. Namun, untuk mendinginkan suatu zat ke suhu di bawah nol mutlak adalah ide yang tidak berarti seperti, katakanlah, niat<идти>. Selain itu, bahkan mencapai nol mutlak yang tepat juga hampir tidak mungkin. Anda hanya bisa lebih dekat dengannya. Karena benar-benar semua energi panasnya tidak dapat diambil dari suatu zat dengan cara apa pun. Beberapa energi panas tetap ada selama pendinginan terdalam. Bagaimana mereka mencapai suhu yang sangat rendah? Membekukan suatu zat lebih sulit daripada memanaskannya. Hal ini setidaknya bisa dilihat dari perbandingan desain kompor dan lemari es. Di sebagian besar lemari es rumah tangga dan industri, panas dihilangkan karena penguapan cairan khusus - freon, yang bersirkulasi melalui tabung logam. Rahasianya adalah freon dapat tetap dalam keadaan cair hanya pada suhu yang cukup rendah. Di ruang pendingin, karena panasnya ruang, ia memanas dan mendidih, berubah menjadi uap. Tetapi uap dikompresi oleh kompresor, dicairkan dan masuk ke evaporator, menggantikan hilangnya freon yang menguap. Energi digunakan untuk menjalankan kompresor. Dalam perangkat pendingin dalam, pembawa dingin adalah helium cair super dingin. Tidak berwarna, ringan (8 kali lebih ringan dari air), mendidih di bawah tekanan atmosfer pada 4,2°K, dan dalam ruang hampa pada 0,7°K. Suhu yang lebih rendah lagi diberikan oleh isotop ringan helium: 0,3°K. Cukup sulit untuk mengatur lemari es helium permanen. Penelitian dilakukan hanya dalam rendaman helium cair. Dan untuk mencairkan gas ini, fisikawan menggunakan teknik yang berbeda. Misalnya, helium pra-pendingin dan terkompresi diperluas dengan melepaskannya melalui lubang tipis ke dalam ruang vakum. Pada saat yang sama, suhu masih menurun dan sebagian gas berubah menjadi cair. Lebih efisien tidak hanya untuk memperluas gas yang didinginkan, tetapi juga untuk membuatnya bekerja - untuk menggerakkan piston. Helium cair yang dihasilkan disimpan dalam termos khusus - bejana Dewar. Biaya cairan terdingin ini (satu-satunya yang tidak membeku pada nol mutlak) cukup tinggi. Namun demikian, helium cair kini semakin banyak digunakan, tidak hanya dalam ilmu pengetahuan, tetapi juga dalam berbagai perangkat teknis. Suhu terendah dicapai dengan cara yang berbeda. Ternyata molekul beberapa garam, seperti tawas kalium kromium, dapat berputar sepanjang garis gaya magnet. Garam ini sebelumnya didinginkan dengan helium cair hingga 1°K dan ditempatkan dalam medan magnet yang kuat. Dalam hal ini, molekul berputar sepanjang garis gaya, dan panas yang dilepaskan diambil oleh helium cair. Kemudian medan magnet dihilangkan dengan tajam, molekul kembali berputar ke arah yang berbeda, dan menghabiskan pekerjaan ini mengarah pada pendinginan garam lebih lanjut. Dengan demikian, diperoleh suhu 0,001°K. Dengan metode yang sama pada prinsipnya, dengan menggunakan zat lain, seseorang dapat memperoleh suhu yang lebih rendah lagi. Superfluiditas Zat yang dibekukan hingga suhu sangat rendah dalam rendaman helium cair berubah secara nyata. Karet menjadi rapuh, timah menjadi keras seperti baja dan ulet, banyak paduan meningkatkan kekuatan. Helium cair sendiri berperilaku dengan cara yang aneh. Pada suhu di bawah 2,2 °K, ia memperoleh sifat yang belum pernah terjadi sebelumnya untuk cairan biasa - superfluiditas: beberapa di antaranya benar-benar kehilangan viskositas dan mengalir tanpa gesekan melalui celah tersempit. Fenomena ini, ditemukan pada tahun 1937 oleh fisikawan Soviet Akademisi P. JI. Kapitsa, kemudian dijelaskan oleh Akademisi JI. D. Landau. Ternyata pada suhu yang sangat rendah, hukum-hukum kuantum dari perilaku materi mulai berpengaruh secara nyata. Seperti yang disyaratkan oleh salah satu hukum ini, energi dapat ditransfer dari tubuh ke tubuh hanya dalam porsi yang cukup pasti-kuanta. Ada begitu sedikit kuanta panas dalam helium cair sehingga tidak cukup untuk semua atom. Bagian dari cairan, tanpa kuanta panas, tetap pada suhu nol mutlak, atom-atomnya tidak berpartisipasi dalam gerakan termal acak sama sekali dan tidak berinteraksi dengan dinding bejana dengan cara apa pun. Bagian ini (disebut helium-H) memiliki superfluiditas. Dengan penurunan suhu, helium-II menjadi lebih dan lebih, dan pada nol mutlak, semua helium akan berubah menjadi helium-H. Superfluiditas sekarang telah dipelajari dengan sangat rinci dan bahkan telah menemukan aplikasi praktis yang berguna: dengan bantuannya, adalah mungkin untuk memisahkan isotop helium. Superkonduktivitas Mendekati nol mutlak, perubahan yang sangat aneh terjadi pada sifat listrik bahan tertentu. Pada tahun 1911, fisikawan Belanda Kamerling-Onnes membuat penemuan yang tidak terduga: ternyata pada suhu 4,12 ° K, hambatan listrik sepenuhnya hilang dalam merkuri. Merkuri menjadi superkonduktor. Arus listrik yang diinduksi dalam cincin superkonduktor tidak meluruh dan dapat mengalir hampir selamanya. Di atas cincin seperti itu, bola superkonduktor akan melayang di udara dan tidak jatuh, seolah-olah dari dongeng.<гроб>, karena beratnya dikompensasi oleh gaya tolak magnet antara cincin dan bola. Bagaimanapun, arus yang tidak teredam di dalam cincin akan menciptakan medan magnet, dan itu, pada gilirannya, akan menginduksi arus listrik di dalam bola dan, bersama dengan itu, medan magnet yang berlawanan arah. Selain merkuri, timah, timah, seng, dan aluminium memiliki superkonduktivitas mendekati nol mutlak. Properti ini telah ditemukan di 23 elemen dan lebih dari seratus paduan berbeda dan senyawa kimia lainnya. Suhu di mana superkonduktivitas muncul (suhu kritis) berada dalam kisaran yang cukup luas, dari 0,35°K (hafnium) hingga 18°K (paduan timah-niobium). Fenomena superkonduktivitas, serta superkonduktivitas fluiditas, dipelajari secara rinci. Ketergantungan suhu kritis pada struktur internal bahan dan medan magnet eksternal ditemukan. Teori superkonduktivitas yang mendalam dikembangkan (kontribusi penting dibuat oleh ilmuwan Soviet, Akademisi N. N. Bogolyubov). Esensi dari fenomena paradoks ini sekali lagi murni kuantum. Pada suhu yang sangat rendah, elektron masuk superkonduktor membentuk sistem partikel terhubung berpasangan yang tidak dapat memberikan energi ke kisi kristal, menghabiskan energi kuanta untuk memanaskannya. Pasangan elektron bergerak seperti<танцуя>, di antara<прутьями>- ion dan melewatinya tanpa tumbukan dan transfer energi. Superkonduktivitas semakin banyak digunakan dalam teknologi. Misalnya, solenoida superkonduktor mulai dipraktikkan - kumparan superkonduktor direndam dalam helium cair. Setelah arus induksi dan, akibatnya, medan magnet dapat disimpan di dalamnya untuk waktu yang lama. Itu bisa mencapai nilai yang sangat besar - lebih dari 100.000 oersted. Di masa depan, perangkat superkonduktor industri yang kuat pasti akan muncul - motor listrik, elektromagnet, dll. Dalam elektronik radio, amplifier supersensitif dan generator gelombang elektromagnetik mulai memainkan peran penting, yang bekerja sangat baik di pemandian dengan helium cair - di sana internal<шумы>peralatan. Dalam teknologi komputasi elektronik, masa depan yang cerah dijanjikan untuk sakelar superkonduktor berdaya rendah - cryotron (lihat Art.<пути>). Di kedalaman bintang Dan sekarang mari kita melihat ke alam benda terpanas di dunia - ke dalam perut bintang-bintang. Dimana suhu mencapai jutaan derajat. Gerakan termal yang kacau di bintang-bintang begitu kuat sehingga seluruh atom tidak dapat eksis di sana: mereka hancur dalam tabrakan yang tak terhitung jumlahnya. Oleh karena itu, zat yang dipanaskan dengan sangat kuat tidak dapat berupa padat, cair, atau gas. Itu dalam keadaan plasma, yaitu campuran bermuatan listrik<осколков>atom - inti atom dan elektron. Plasma adalah sejenis keadaan materi. Karena partikelnya bermuatan listrik, mereka secara sensitif mematuhi gaya listrik dan magnet. Oleh karena itu, kedekatan dua inti atom (mereka membawa muatan positif) adalah fenomena yang langka. Hanya pada kepadatan tinggi dan suhu yang sangat tinggi, inti atom saling bertabrakan dapat mendekat. Kemudian reaksi termonuklir terjadi - sumber energi untuk bintang. Bintang terdekat dengan kita - Matahari terutama terdiri dari plasma hidrogen, yang dipanaskan di perut bintang hingga 10 juta derajat. Dalam kondisi seperti itu, pertemuan dekat inti hidrogen cepat - proton, meskipun jarang, memang terjadi. Terkadang proton yang mendekat berinteraksi: setelah mengatasi tolakan listrik, mereka jatuh ke dalam kekuatan gaya tarik nuklir raksasa, dengan cepat<падают>satu sama lain dan menyatu. Di sini penataan ulang seketika terjadi: alih-alih dua proton, sebuah deuteron (inti dari isotop hidrogen berat), sebuah positron dan neutrino muncul. Energi yang dilepaskan adalah 0,46 juta elektron volt (Mev). Setiap proton matahari individu dapat masuk ke dalam reaksi seperti itu rata-rata sekali dalam 14 miliar tahun. Tetapi ada begitu banyak proton di dalam perut termasyhur sehingga di sana-sini peristiwa yang tidak terduga ini terjadi - dan bintang kita terbakar dengan nyala api yang merata dan menyilaukan. Sintesis deuteron hanyalah langkah pertama dalam transformasi termonuklir matahari. Deuteron yang baru lahir segera (rata-rata setelah 5,7 detik) bergabung dengan satu proton lagi. Ada inti helium ringan dan kuantum gamma radiasi elektromagnetik. 5,48 MeV energi dilepaskan. Akhirnya, rata-rata, setiap satu juta tahun sekali, dua inti helium ringan dapat bertemu dan melebur. Kemudian inti helium biasa (partikel alfa) terbentuk dan dua proton terpisah. Energi 12,85 MeV dilepaskan. Tiga tahap ini<конвейер>reaksi termonuklir bukan satu-satunya. Ada rantai transformasi nuklir lain, yang lebih cepat. Inti atom karbon dan nitrogen berpartisipasi di dalamnya (tanpa dikonsumsi). Tetapi dalam kedua kasus, partikel alfa disintesis dari inti hidrogen. Secara kiasan, plasma hidrogen matahari<сгорает>, berubah menjadi<золу>- plasma helium Dan dalam proses sintesis setiap gram plasma helium, energi 175 ribu kWh dilepaskan. Jumlah yang banyak! Untuk matahari buatan Kandungan kalori termonuklir yang luar biasa<горючего>mendorong para ilmuwan untuk mencari implementasi buatan dari reaksi fusi nuklir. Kesulitannya terletak pada pemanasan awal<горючее>ke suhu di mana ia dapat menyala dengan api termonuklir yang dahsyat. Pemanasan tambahan dicapai dengan elektromagnetik<ударами>oleh plasma, kompresi medan magnet, dll. Sekarang plasma inti hidrogen berat dipanaskan hingga ratusan juta derajat. Benar, ini dapat dilakukan baik untuk waktu yang singkat atau pada kepadatan plasma yang rendah. G.B. Anfilov Memposting foto dan mengutip artikel dari situs kami di sumber lain diizinkan asalkan tautan ke sumber dan foto disediakan. NOL MUTLAK NOL MUTLAK, suhu di mana semua komponen sistem memiliki jumlah energi paling sedikit yang diizinkan oleh hukum MEKANIKA KUANTUM; nol pada skala suhu Kelvin, atau -273,15 ° C (-459,67 ° Fahrenheit). Pada suhu ini, entropi sistem - jumlah energi yang tersedia untuk melakukan pekerjaan yang berguna - juga nol, meskipun jumlah total energi sistem mungkin berbeda dari nol. Kamus ensiklopedis ilmiah dan teknis. Lihat apa itu "ABSOLUTE ZERO" di kamus lain:Suhu adalah batas suhu minimum yang dapat dimiliki tubuh fisik. Nol mutlak adalah titik awal untuk skala suhu absolut, seperti skala Kelvin. Pada skala Celcius, nol mutlak sesuai dengan suhu 273 ... Wikipedia SUHU NOL MUTLAK- asal dari skala suhu termodinamika; terletak di 273,16 K (Kelvin) di bawah (lihat) air, yaitu. sama dengan 273,16 ° C (Celcius). Nol mutlak adalah suhu terendah di alam dan hampir tidak dapat dicapai ... Ensiklopedia Politeknik Hebat Ini adalah batas suhu minimum yang dapat dimiliki tubuh fisik. Nol mutlak adalah titik awal untuk skala suhu absolut, seperti skala Kelvin. Pada skala Celcius, nol mutlak sesuai dengan suhu 273.15 ° C. ... ... Wikipedia Suhu nol mutlak adalah batas suhu minimum yang dapat dimiliki tubuh fisik. Nol mutlak adalah titik awal untuk skala suhu absolut, seperti skala Kelvin. Pada skala Celcius, nol mutlak sesuai dengan ... ... Wikipedia Razg. Menelantarkan Orang yang tidak berarti, tidak berarti. FSRYA, 288; BTS, 24; ZS 1996, 33 ... nol- nol mutlak ... Kamus Idiom Rusia Nol dan nol n., m., gunakan. komp. sering Morfologi: (tidak) apa? nol dan nol, mengapa? nol dan nol, (lihat) apa? nol dan nol, apa? nol dan nol, tentang apa? sekitar nol, nol; hal. apa? nol dan nol, (tidak) apa? nol dan nol, mengapa? nol dan nol, (saya mengerti) ... ... Kamus Dmitriev Nol mutlak (nol). Razg. Menelantarkan Orang yang tidak berarti, tidak berarti. FSRYA, 288; BTS, 24; ZS 1996, 33 Ke nol. 1. Jar. mereka bilang Pesawat ulang-alik. besi. Tentang keracunan parah. Yuganov, 471; Vakhitov 2003, 22. 2. Jarg. musik Tepat, sesuai sepenuhnya dengan ... ... Kamus besar ucapan Rusia mutlak- absurditas absolut otoritas absolut ketidaksempurnaan absolut ketidakteraturan absolut fiksi absolut imunitas absolut pemimpin absolut absolut minimum raja absolut moralitas absolut absolut nol ... ... Kamus Idiom Rusia Buku
|
Disebut apakah suhu terendah yang masih mungkin dapat dicapai oleh suatu zat
Pos Terkait
Copyright © 2024 ketajaman Inc.
