Sıcaklıklar, bir fiziksel cismin sahip olabileceği minimum sıcaklık sınırıdır. Mutlak sıfır, Kelvin ölçeği gibi bir mutlak sıcaklık ölçeği için başlangıç ​​noktasıdır. Santigrat ölçeğinde, mutlak sıfır, -273'lük bir sıcaklığa karşılık gelir ... Wikipedia

MUTLAK SIFIR SICAKLIK- termodinamik sıcaklık ölçeğinin kökeni; 273.16 K (Kelvin) altında (bkz.) suyun altında bulunur, yani. 273.16 ° C'ye (Santigrat) eşittir. Mutlak sıfır aşırı düşük sıcaklık, doğada ve pratik olarak ulaşılmaz ... Büyük Politeknik Ansiklopedisi

Bu, fiziksel bir vücudun sahip olabileceği minimum sıcaklık sınırıdır. Mutlak sıfır, Kelvin ölçeği gibi bir mutlak sıcaklık ölçeği için başlangıç ​​noktasıdır. Santigrat ölçeğinde, mutlak sıfır, -273,15 ° C sıcaklığa karşılık gelir. ... ... Wikipedia

Mutlak sıfır sıcaklık, fiziksel bir cismin sahip olabileceği minimum sıcaklık sınırıdır. Mutlak sıfır, Kelvin ölçeği gibi bir mutlak sıcaklık ölçeği için başlangıç ​​noktasıdır. Santigrat ölçeğinde, mutlak sıfır şuna karşılık gelir ... ... Wikipedia

Razg. İhmal Önemsiz, önemsiz bir kişi. FSRYA, 288; BTS, 24; ZS 1996, 33 ...

sıfır- tamamen sıfır … Rusça Deyimler Sözlüğü

Sıfır ve sıfır n., m., kullanın. komp. genellikle Morfoloji: (hayır) ne? sıfır ve sıfır, neden? sıfır ve sıfır, (bkz.) ne? sıfır ve sıfır, ne? sıfır ve sıfır, ne hakkında? yaklaşık sıfır, sıfır; lütfen. ne? sıfırlar ve sıfırlar, (hayır) ne? sıfırlar ve sıfırlar, neden? sıfırlar ve sıfırlar, (görüyorum) ... ... Sözlük Dmitrieva

Mutlak sıfır (sıfır). Razg. İhmal Önemsiz, önemsiz bir kişi. FSRYA, 288; BTS, 24; ZS 1996, 33 Sıfıra. 1. Jarg. onlar söylüyor Servis aracı. ütü. Şiddetli zehirlenme hakkında. Yuganov, 471; Vakhitov 2003, 22. 2. Jarg. müzik Tam olarak, tam olarak ... ... Büyük Sözlük Rusça sözler

mutlak- mutlak saçmalık mutlak otorite mutlak kusursuzluk mutlak düzensizlik mutlak kurgu mutlak bağışıklık mutlak lider mutlak asgari mutlak hükümdar mutlak ahlak mutlak sıfır ... ... Rusça Deyimler Sözlüğü

Kitabın

• Mutlak Sıfır, Mutlak, Pavel. İşaret Dünyaları serisinin ikinci romanı. Nes ırkının çılgın bilim adamının tüm yarattıklarının ömrü çok kısadır. Ancak bir sonraki deneyin var olma şansı var. Onu neler bekliyor...
• Mutlak sıfır, Pavel Mutlak. Herkes gücünün sınırında savaştı, yüzleri terden ıslandı. Gözleri doldu, silah elinden kaydı. Müfreze, tek kelime etmeden safları kapattı, yaralıları korumak için ayağa kalktı. Lester elini kapadı...

Mutlak sıfıra yakın mucizeler. 20. yüzyıl, fizikçilere düşünmek için birçok neden getirdi. Bunlar arasında, mutlak sıfırın sadece birkaç derece üzerindeki sıcaklıklarda ultra derin soğuk koşullarında yapılan deneylerin sonuçları bulunmaktadır. Mutlak sıfır kavramı fiziğe 19. yüzyılın ortalarında girdi. Gaz yasasından doğmuş, yavaş yavaş maddenin tüm hallerine yayılmış ve tüm fizik için temel bir önem kazanmıştır.

Mutlak sıfır, -273 santigrat derece, daha kesin olarak - 273,15? Herhangi bir madde artık soğutulamaz, yani. Onun enerjisini alamazsınız. Başka bir deyişle, mutlak sıfırda, bir maddenin molekülleri mümkün olan en düşük enerjiye sahiptir ve bu enerji artık herhangi bir soğutma altında vücuttan silinemez.

Maddeyi soğutmak için her denemede, içindeki enerji giderek daha az kalır, ancak maddesinin tamamı asla soğutma cihazına verilemez. Bu nedenle bilim adamları, bir derecenin milyonda biri mertebesinde sıcaklıklara ulaşarak zaten mucizeler yaratmalarına rağmen mutlak sıfıra ulaşmamışlardır ve bunu yapmayı da ümit etmemektedirler. Mutlak sıfır en düşük sıcaklık olduğundan, fizikte, özellikle söz konusu düşük sıcaklıklar hakkında, termodinamiği kullanın sıcaklık ölçeği, hangi Kelvin K ve santigrat derece olarak derecelendirilebilir?C bu ölçeklerden herhangi birinin sıcaklığı arasındaki oran T t 273, T - mutlak sıfır, t - sıcaklık.

Mutlak sıfıra yakın sıcaklıklarda yapılan çalışmalar uzun zamandır bilim adamlarının dikkatini çekmiştir, fizikteki bu tür sıcaklıklara Yunanca kriyo - soğuk kelimesinden kriyojenik denir. Kriyojenik sıcaklıklarda, birçok şaşırtıcı şey olur. Cıva donarak çivi çakabilir, lastik bir çekiç darbesiyle parçalara ayrılır, bazı metaller cam gibi kırılgan hale gelir.

Maddenin mutlak sıfıra yakın davranışının, genellikle normal sıcaklıklardaki davranışıyla hiçbir ilgisi yoktur. Isı ile birlikte enerjinin maddeyi terk ettiği ve donmuş maddenin artık ilgilenemeyeceği anlaşılıyor. Bir asır önce, mutlak sıfır, maddenin ölümü olarak kabul edildi. Ama şimdi fizikçiler ultra düşük sıcaklıklarda çalışma fırsatına sahip oldular ve mutlak sıfıra yakın alanın o kadar da ölü olmadığı ortaya çıktı.

Aksine çok sayıda güzel efektler, hangi normal koşullar genellikle atomların termal hareketi tarafından maskelenir. İşte dünya burada başlıyor - süperiletkenlik olarak adlandırılan şaşırtıcı ve bazen paradoksal. Süper iletkenlik - bir maddenin geçme yeteneği elektrik ona en ufak bir direnç göstermeden. Klasik fizikte benzeri olmayan bu eşsiz olgunun keşfini, Hollandalı olağanüstü bilim adamı Heine Kamerling-Onnes'e borçluyuz. 1.2. Yolun başında. Bilimde inanılmaz bir olay bir keşiftir ve daha da şaşırtıcı olan bir kişinin ona ulaşma şeklidir.

Alman fizikçi Make Born'un dediği gibi, aşılmaz görünen ormanda ilerliyor, her zaman ileriye giden bir yol olmadığından ve bunun arkasında inşa edilmesi gerektiğinden şüphe etmeye zorlandı. İlk adım 18. yüzyılın sonunda atıldı. 19. yüzyılda, birçok gaz zaten sıvılaştırılmıştı. Deneyler birbiri ardına takip edildi - oksijen, azot, hidrojen sıvıya dönüştü.

Sadece bir dahi bilim adamlarının çabalarına boyun eğmedi. Hatta bu gazın dünyada özel bir yere sahip olmasına yardımcı oldular. Bu nedenle sıvıya dönüşmez. Dünyanın birçok teorisinde, deneyciler aktif olarak sıvı alçı elde etmenin yollarını arıyorlardı. Başarı Kamerling-Onnes'a düştü. Leiden Üniversitesi'ndeki düşük sıcaklıklı laboratuvarında, yeni sıvı arayışı tarihinde son sayfa haline gelen bir deney yapıldı.

Hollandalı fizikçinin başarısı tesadüfi değildi. Sorun, 20. yüzyılda bilimin kolektif doğasını anlayan, belki de ilk gerçekten modern bilimsel laboratuvarı yaratan bir adam tarafından çözüldü. Zaten büyük ölçekli alışkınız bilimsel araştırma. Ancak yüzyılın başında, Onnes, araştırmalarını küçük laboratuvar tesislerini kullanarak yürüten birçok deneycinin arka planında keskin bir şekilde göze çarpıyordu. 1894 yılında tasarladığı oksijen, nitrojen ve diğer atmosferik gazları sıvılaştıran ilk tesis bile, laboratuvarda hızla artan ihtiyaçları uzun yıllar karşılayabilecek kapasitedeydi. 1.3. Leiden, 1911 süperiletkenliğin keşfi.

1911'di. Kamerling-Onnes, o zamanki Leiden araştırma programında helyum sıcaklıklarında çeşitli maddelerin özelliklerinin incelenmesi olarak listelenen bir problem üzerinde çalıştı. Yeni sıcaklık aralığında yapılan ilk çalışmalardan biri, metallerin elektriksel direncinin sıcaklığa bağımlılığının incelenmesiydi. Elektrik mühendisliğindeki olayların gelişimini tahmin ediyormuş gibi, 19. yüzyılda ideal iletken terimi, elektrik teorisine, yani elektrik direnci olmayan bir iletkene dahil edildi.

Öte yandan, metallerin özelliklerini inceleyen fizikçiler, sıcaklık sıvılaştırıldığında metalin direncinin azaldığını bulmuşlardır. Ancak sıvı hidrojenin sıcaklığına ulaşmayı çoktan başardılar ve saf metal örneklerin direnci düşmeye ve düşmeye devam etti. Sırada ne var? Sıcaklığı mutlak sıfıra yaklaştığında iletkenin direncinin sınır değeri ne olur? Bu kimsenin bilmediği şeydi. Prensipte üç ihtimal vardı.

Şekil 1'de gösterilmektedirler. Çoğu bilim insanı, mutlak sıfırda elektrik direncinin ortadan kalkması gerektiği görüşündeydi, Şekil 1'deki eğri 1'e bakınız. Gerçekten de, bir elektrik akımı, bir kristal kafesten geçen serbest elektronların akışıdır.

Kristal ideal olsaydı ve atomları kesinlikle hareketsiz olsaydı, elektronlar tamamen serbestçe hareket ederdi, kristal kafesten gelen girişimle karşılaşmazlardı. Böyle bir kristal, sıfır dirençli ideal bir iletken olacaktır. Bununla birlikte, ilk olarak, kafes atomlarının rastgele titreşimleri yapısını bozar ve ikincisi, bir kristalde hareket eden elektronlar, titreşen atomlarla etkileşime girebilir, enerjilerinin bir kısmını onlara aktarabilir, bu da elektriksel direnç görünümü anlamına gelir.

Atomlar indirildiğinde, atomların salınımlarının genliği azalır, dolayısıyla serbest elektronların onlarla çarpışması azalır ve böylece akım daha az dirençle karşılaşır! Mutlak sıfırda, şebeke zaten hareketsiz olduğunda, iletkenin direnci sıfır olur. Bununla birlikte, küçük bir akım direnci mutlak sıfırda bile kalabilir, bakınız eğri-2, Şekil 1, çünkü o zaman bile bazı elektronlar hala kafes atomlarıyla çarpışacaktır. Ek olarak, kristal kafesler kural olarak ideal değildir, her zaman yabancı atomların kusurları ve safsızlıkları vardır.

Öte yandan, düşük sıcaklıklardaki iletim elektronlarının atomlarla birleştiğine göre, sıfır Kelvin'e eşit bir sıcaklıkta sonsuz büyük bir dirence yol açan bir hipotez öne sürüldü, bkz. eğri 3 şek. 1911'den önce Başka bir seçenek hayal etmek zordu. Yalnızca deneyim ve deneyim, fiziksel modeller ve bunların geçerliliği için bir ölçüt olarak hizmet edebilir.

Sıvı helyum sıcaklığındaki ilk deneylerden birinin metallerin direncinin ölçülmesi olduğu oldukça açıktır. Fiziksel soğuğun kendisi deney yapmak için erişilebilir değildir, bu nedenle o zamana kadar mutlak sıfırın yalnızca bir derece üzerinde sıcaklıklar elde etme yeteneğine sahip olan Kamerling-Onnes, metallerin elektrik direncini farklı sıcaklıklar. Daha sonra, devam ettirilebilecek eğriler oluşturuldu, yani. bizi ilgilendiren alan için nasıl bir tahmin yapılır.

Onnes ilk başta platin ve altın örneklerini inceledi, çünkü bu metaller o zamanlar yeterli miktarlarda mevcuttu. saf formu. Numunelerin sıcaklığı düşürüldükçe, direnç düzenli olarak düştü ve artık direncin belirli bir sabit değerine yöneldi. Bununla birlikte, çeşitli numunelerin elektriksel dirençlerinin değerleri, eşit koşullar ne kadar küçükse, metalin o kadar saf olduğu ortaya çıktı. Dolayısıyla, yeterli direnç düzeltmesini dikkate alarak, sıvı helyumun kaynama noktasında kesinlikle saf platinin direncinin muhtemelen ortadan kalkacağı sonucuna vardım. Böylece, cıva Onnes, sıvı helyum içeren bir kapta dondurdu ve direnci ölçmeye başladı.

İlk başta, tüm yüz teorinin öngördüğü gibi. Elektrik direnci sıcaklık 10 5 4,2 K düştükçe cıva yavaş yavaş düştü ve direnç o kadar küçük oldu ki laboratuvarda bulunan aletlerle hiç kaydedilemedi. Daha sonra, 1913'te Onnest, bu dönemi hatırlatarak, Gelecek bana güzel göründü yazdı.

Herhangi bir zorluk görmedim. Üstesinden gelindi ve deneyin güvenilirliği şüphe götürmedi. Ve aniden beklenmedik bir şey oldu. Onnest, geliştirilmiş ekipman üzerinde daha ileri deneyler sırasında, yaklaşık 4,1 K sıcaklıkta cıva direncinin düzgün bir şekilde azalmadığını, ancak aniden değişmez küçük bir değere, yani tamamen ortadan kalktığını fark etti (Şekil 2). İlk düşünce, direncin ölçüldüğü cihazın arızalanmasıyla ilgiliydi.

Diğerini açtı. Ve yine, 4,1 K sıcaklıkta, cihazın oku 0'a sıçradı. Burada, mutlak sıfır dört derece olana kadar karıştırılması gereken bir şey vardı. Ve deneyi bir kez daha tekrarlar. cıvadan yapılmıştır yeni örnek kalan direncin belirtilmesi gereken çok kirli cıvayı bile alır, ölçüm cihazını en doğru ayna galvanometre ile ölçer. Ama direniş yine ortadan kalktı. Muhtemelen Camerline-Onnes süperiletkenlik kelimesini ilk kez o zaman kullandı. ve Onnes'in, fiziğin direncinin ortadan kalktığı yeni bir cıva durumunun varlığından söz ettiğine şüphe yoktu; cıva yeni bir duruma geçti ve olağanüstü elektriksel özellikleri göz önüne alındığında, buna süper iletken bir durum denebilir. Söylemeye gerek yok, nasıl bir histi.

Şimdi fizikte iki önemli olay, sıvı helyum ve süperiletkenlik onun adıyla ilişkilendirildi. 1913 yılında Kamerlin-Onnes Nobel Ödülü. Elbette, Onnes süperiletkenlik bilmecesini düşündü, ancak daha sonra, Aralık 1913'te yalnızca tahminde bulunabildi.Bu çalışma, normal sıcaklıklarda termal hareketin bizi kapattığı perdeyi kaldırmalıdır. iç dünya atomlar ve elektronlar Fiziğin tüm alanlarından, helyum sıcaklıklarındaki ölçümlerden çözüm bekleyen sorular geliyor. 2.

İş bitimi -

Bu konu şunlara aittir:

süper iletkenler

Bir süperiletkenin serbest enerjisi 7. Süperiletkenlerin elektrodinamiği 7.1 Londons denklemleri 7.2 Meissner etkisi 7.3 Penetrasyon derinliği… İnsan hayal gücü genellikle buna hizmet etmeyi reddeder. garip dünya... Ama L. D. Landau'nun dediği gibi, insan dehasının en büyük zaferi, bir insanın bir şeyleri anlayabilmesidir ...

Eğer ihtiyacın varsa ek malzeme Bu konuda veya aradığınızı bulamadıysanız, çalışma veritabanımızda aramayı kullanmanızı öneririz:

Alınan malzeme ile ne yapacağız:

Bu materyalin sizin için yararlı olduğu ortaya çıktıysa, sosyal ağlarda sayfanıza kaydedebilirsiniz:

İdeal gazın hacminin sıfır olduğu sınır sıcaklığı mutlak sıfır sıcaklığı olarak alınır. Ancak mutlak sıfır sıcaklığında gerçek gazların hacmi yok olamaz. O zaman bu sıcaklık sınırı mantıklı mı?

Varlığı Gay-Lussac yasasından kaynaklanan sınırlayıcı sıcaklık mantıklıdır, çünkü gerçek bir gazın özelliklerini ideal bir gazın özelliklerine yaklaştırmak pratik olarak mümkündür. Bunu yapmak için, yoğunluğunun sıfıra yaklaşması için giderek daha nadir bir gaz almak gerekir. Gerçekten de, azalan sıcaklıkla, böyle bir gazın hacmi, sıfıra yakın sınıra yönelecektir.

Celsius ölçeğinde mutlak sıfırın değerini bulalım. eşit hacim Viçinde formül (3.6.4) sıfıra ve bunu dikkate alarak

Bu nedenle mutlak sıfır sıcaklık

* Mutlak sıfır için daha doğru bir değer: -273,15 °C.

Bu, Lomonosov'un varlığını öngördüğü “en büyük veya son derece soğuk” olan doğadaki sınırlayıcı, en düşük sıcaklıktır.

Kelvin ölçeği

Kelvin William (Thomson W.) (1824-1907) - termodinamiğin ve moleküler-kinetik gaz teorisinin kurucularından biri olan seçkin bir İngiliz fizikçi.

Kelvin, mutlak sıcaklık ölçeğini tanıttı ve termodinamiğin ikinci yasasının formüllerinden birini, ısının tamamen işe dönüştürülmesinin imkansızlığı biçiminde verdi. Bir sıvının yüzey enerjisinin ölçümüne dayanarak moleküllerin boyutunu hesapladı. Transatlantik telgraf kablosunun döşenmesiyle bağlantılı olarak Kelvin, elektromanyetik salınımlar teorisini geliştirdi ve devredeki serbest salınımların periyodu için bir formül türetti. Bilimsel değerler için, W. Thomson, Lord Kelvin unvanını aldı.

İngiliz bilim adamı W. Kelvin mutlak sıcaklık ölçeğini tanıttı. Kelvin ölçeğinde sıfır sıcaklık mutlak sıfıra karşılık gelir ve bu ölçekte sıcaklık birimi santigrat dereceye eşittir, yani mutlak sıcaklık T formülle Celsius ölçeğindeki sıcaklıkla ilgilidir

(3.7.6)

Şekil 3.11, karşılaştırma için mutlak ölçeği ve Celsius ölçeğini gösterir.

Mutlak sıcaklığın SI birimine kelvin denir (K olarak kısaltılır). Bu nedenle, bir derece Celsius, bir derece Kelvin'e eşittir: 1 °C = 1 K.

Bu nedenle, formül (3.7.6) ile verilen tanım gereği mutlak sıcaklık, Celsius sıcaklığına ve deneysel olarak belirlenen a değerine bağlı türev bir niceliktir. Ancak, temel öneme sahiptir.

Moleküler kinetik teori açısından, mutlak sıcaklık, atomların veya moleküllerin rastgele hareketinin ortalama kinetik enerjisi ile ilgilidir. saat T = Moleküllerin termal hareketi durur. Bu, Bölüm 4'te daha ayrıntılı olarak tartışılacaktır.

Hacim - mutlak sıcaklık

Kelvin ölçeği kullanılarak Gay-Lussac yasası (3.6.4) daha basit bir biçimde yazılabilir. Çünkü

(3.7.7)

Sabit basınçta belirli bir kütleye sahip bir gazın hacmi, mutlak sıcaklık ile doğru orantılıdır.

Aynı basınçta farklı durumlarda aynı kütleye sahip gaz hacimlerinin oranı, mutlak sıcaklıkların oranına eşittir:

(3.7.8)

minimum var olası sıcaklık ideal bir gazın hacminin (ve basıncının) ortadan kalktığı yer. Bu mutlak sıfır sıcaklık:-273 °С Mutlak sıfırdan sıcaklığı ölçmek uygundur. Mutlak sıcaklık ölçeği bu şekilde oluşturulur.