絕對零度的疑問。(系統逼我多打後面的字)

2008-04-27 4:30 am
絕對零度0K,為什麼是-273.15度C。
為什麼不是-277?
1.這個理論值是誰提出的?
2.這個理論值是怎麼來的?
3.現在好像可以接近0K到幾億之一K,是用什麼方法接近呢(實驗怎麼做的)?
更新1:

能再對第2點做些補充嗎? 凱爾文是如何推導出-273.15度C 他的想法是什麼?

更新2:

抱歉~我忘了看後面

更新3:

其實我的問題大部分解決了 我只是想再問一些細節 我如果用0度C 273公升,與100度C 372.945公升才能假設絕對零度是-273.15 100年前測量無法那麼精準 ,應該無法達到-273.15這個值。 是不是有其他想法或實驗可以推出來? 接近絕對零度的實驗,是利用原子動能來推算原子的溫度嗎? 如果是的話,動能與溫度的轉換關係是?

回答 (3)

2008-04-27 5:42 am
✔ 最佳答案
絕對溫度,又稱"凱氏溫度",為"凱爾文"所發現,故稱凱氏溫度,符號"K"因此得來。

凱氏溫度並非測量而得,現今未有能力使溫度降至凱氏溫度,即攝氏-273.15度

先今最接近者為1997年諾貝爾得主>>美國史丹佛大學的朱棣文(Steven Chu) 教授,法蘭西學院 (College de France) 及巴黎高等師範 (Ecole Normale Superieure, Paris) 的柯恩唐努吉 (Claude Cohen-Tannondji) 教授及美國國家標準局的菲利普斯(William D. Phillips) 博士。
詳細資訊請參考此http://vm.nthu.edu.tw/science/shows/1997nobelphy/index.html

物質的分子無時無刻不在劇烈地運動,也正是因為分子運動的結果,而使得溫度上升,因此被稱之為「熱運動」;相對地,如果把溫度不斷地降低,就會使得分子的熱運動愈來愈慢、愈來愈慢;那究竟要到什麼時候,物質分子才會完全靜止不動呢?"絕對零度"正是科學家們推導出來的答案;它代表著在此溫度之下,物質分子不再具有任何能量來進行熱運動,也就是一切的分子都會停止活動。
(((PS.雖然,後來的科學家發現,即使在絕對零度的低溫下,分子運動雖然將近停頓,卻可能不會完全靜止,不過,這已是量子力學的艱深範疇了。)))

在絕對零度的時候,所有的分子是不會震動的,我們一般所謂的溫度,我們拿一般的溫度計來講好了,他所測量的是分子的動能,比方說氣體溫度計就是測量氣體的動能,然而溫度越高的時候氣體分子的動能就越大,簡單的說就是氣體分子的速度越快撞到東西的時候會產生熱,所以我們計測的是動能---->熱能,然而再絕對零度的時候氣體分子因為不會動所以溫度計也就沒有人去撞他,所有分子都"不會動",然而就不會有溫度啦 也就是絕對零度,絕對零度當初被是被推導出來而不是量到的,是因為發現氣體分子再等壓等量的時候體積會跟溫度成正比比方說攝氏0度的時候一包氣體是273公升的體積然而在攝氏100度的時候 就會變成373公升科學家就想那如果一直推下去氣體分子的體積變成零的話那會是幾度呢?後來就推到的絕對零度
了。因為那時候所有分子靜止,所以不會有跑來跑去的體積 (動能越大 速度越快 單位氣體分子體積越大),所以 理論上氣體的體積會是......0,也就是"沒有體積"但是絕對溫度是極不可能達成的就像光速一樣是一個物理量的極限,所以人類現在只能做到很接近凱氏0度,沒有辦法做到凱氏0度。

2008-04-27 15:25:31 補充:
沒錯!! 19世紀左右的科學家是沒有能力推出如此精準的數字,當時所認為的凱氏0度是攝氏-273度,而經過往後的科學家更精密的推論後才得出-273.15這種數字,而隨著往後更精密的實驗,這數亦依然會再被修正。

所謂熱運動是指原子或分子以熱能做零亂的運動,而絕對零度等於攝氏-273.15度,是一種理論得出的極限值,在這個溫度的時候,所有物質的分子的熱運動完全停止。但是科學家已證實,一個沒有熱運動的世界是不存在的,也就是說,絕對零度只存在於理論中,事實上並不存在這樣的溫度。近年來科學家利用一連串的降溫技術,在實驗室中獲得極接近絕對零度的低溫,但是絕對零度只能無限逼近,卻無法到達的。

2008-04-27 15:26:35 補充:
在1997年諾貝爾獎的專題報導,文中介紹了科學家是達到極低溫的許多方法。簡單來說,以雷射冷卻時,被冷卻的原子會散射雷射光,射入的雷射光子先被吸收,然後在不同的方向重新射出,平均說來,散射光子的顏色會比雷射光稍微偏藍,也就是說,散射光子的能量較吸收光子的能量稍高,由於總能量守恆,光子能量的差額取自原子的運動,原子因而被減速。

2008-04-27 15:26:47 補充:
然而到底是多少度呢? 一種方法是測量關掉雷射後,原子在無重力狀態下運動固定距離所需的時間,再推出原子溫度。另一種方法是將原子放置重力場中測量其落下的曲線。

我希望您能實際看一遍我給的詳細資訊,因為有需多地方並不是打幾個字就能解釋清楚的,實際看一遍之後比較容易在腦中建立一個模子出來,不是在這方面有深入研究的人是不容易把每個細節理清和講清楚的。
參考: 自己、清蔚園科學館、香港知識+, 自己&清蔚園科學館, 自己&清蔚園科學館, 自己&清蔚園科學館
2008-04-27 7:23 am
那只是假想理論
不用管他啦
2008-04-27 7:10 am
這是從實驗結果推論得來的。


收錄日期: 2021-04-26 13:55:39
原文連結 [永久失效]:
https://hk.answers.yahoo.com/question/index?qid=20080426000010KK09012

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