उच्च व्यावसायिक शिक्षणाची फेडरल राज्य अर्थसंकल्पीय शैक्षणिक संस्था

"व्होरोनेझ स्टेट पेडॅगॉजिकल युनिव्हर्सिटी"

सामान्य भौतिकशास्त्र विभाग

विषयावर: "संपूर्ण शून्य तापमान"

द्वारे पूर्ण केले: प्रथम वर्षाचे विद्यार्थी, FMF,

PI, Kondratenko Irina Aleksandrovna

तपासले: सामान्य विभागाचे सहाय्यक

भौतिकशास्त्रज्ञ अफोनिन जी.व्ही.

व्होरोनेझ-2013

परिचय ………………………………………………. 3

1.संपूर्ण शून्य ………………………………………………………4

२.इतिहास………………………………………………………६

3. निरपेक्ष शून्याजवळ आढळलेल्या घटना………..9

निष्कर्ष ……………………………………………………… ११

वापरलेल्या साहित्याची यादी…………………………..१२

परिचय

अनेक वर्षांपासून, संशोधक निरपेक्ष शून्य तापमानाकडे प्रगती करत आहेत. सर्वज्ञात आहे की, निरपेक्ष शून्याच्या बरोबरीचे तापमान अनेक कणांच्या प्रणालीची ग्राउंड स्थिती दर्शवते - सर्वात कमी संभाव्य ऊर्जा असलेली एक अवस्था, ज्यामध्ये अणू आणि रेणू तथाकथित "शून्य" कंपन करतात. अशा प्रकारे, निरपेक्ष शून्याच्या जवळ खोल थंड होणे (परिपूर्ण शून्य स्वतःच व्यवहारात अप्राप्य असल्याचे मानले जाते) पदार्थाच्या गुणधर्मांचा अभ्यास करण्यासाठी अमर्याद शक्यता उघडते.

1. पूर्ण शून्य

पूर्ण शून्य तापमान (कमी वेळा - पूर्ण शून्यतापमान) ही विश्वातील भौतिक शरीराची किमान तापमान मर्यादा आहे. निरपेक्ष शून्य हे केल्विन स्केलसारख्या परिपूर्ण तापमान स्केलचे मूळ म्हणून काम करते. 1954 मध्ये, वजन आणि मापांच्या X जनरल कॉन्फरन्सने एका संदर्भ बिंदूसह थर्मोडायनामिक तापमान स्केल स्थापित केले - पाण्याचा तिहेरी बिंदू, ज्याचे तापमान 273.16 के (अचूक) घेतले गेले, जे 0.01 °C शी संबंधित आहे, जेणेकरून सेल्सिअस स्केलवर तापमान निरपेक्ष शून्य −273.15 °C शी जुळते.

थर्मोडायनामिक्सच्या प्रयोज्यतेच्या चौकटीत, व्यवहारात परिपूर्ण शून्य अप्राप्य आहे. तापमान स्केलवर त्याचे अस्तित्व आणि स्थिती निरीक्षण केलेल्या भौतिक घटनांच्या एक्सट्रापोलेशनच्या पुढे येते आणि अशा एक्सट्रापोलेशनवरून असे दिसून येते की परिपूर्ण शून्यावर पदार्थाच्या रेणू आणि अणूंच्या थर्मल गतीची उर्जा शून्याच्या समान असली पाहिजे, म्हणजेच कणांची गोंधळलेली हालचाल. थांबते, आणि ते क्रिस्टल जाळीच्या नोड्सवर स्पष्ट स्थान व्यापून ऑर्डर केलेली रचना तयार करतात (द्रव हीलियम हा अपवाद आहे). तथापि, क्वांटम भौतिकशास्त्राच्या दृष्टिकोनातून आणि पूर्ण शून्य तापमानात, शून्य दोलन असतात, जे कणांच्या क्वांटम गुणधर्मांमुळे आणि त्यांच्या सभोवतालच्या भौतिक व्हॅक्यूममुळे होतात.

प्रणालीचे तापमान निरपेक्ष शून्याकडे झुकत असताना, तिची एंट्रोपी, उष्णता क्षमता आणि थर्मल विस्ताराचे गुणांक देखील शून्याकडे झुकतात आणि प्रणाली बनविणाऱ्या कणांची गोंधळलेली हालचाल थांबते. एका शब्दात, पदार्थ सुपरकंडक्टिव्हिटी आणि सुपरफ्लुइडिटीसह एक सुपर पदार्थ बनतो.

पूर्ण शून्य तापमान व्यवहारात अप्राप्य आहे, आणि त्याच्या अगदी जवळचे तापमान मिळवणे ही एक जटिल प्रायोगिक समस्या दर्शवते, परंतु तापमान आधीच प्राप्त केले गेले आहे जे पूर्ण शून्यापासून फक्त दशलक्ष अंश दूर आहे. .

सेल्सिअस स्केलवर निरपेक्ष शून्याचे मूल्य शोधू या, व्हॉल्यूम V ची शून्याशी समीकरण करू आणि ते लक्षात घेऊन

म्हणून निरपेक्ष शून्य तापमान -273°C आहे.

हे निसर्गातील अत्यंत, सर्वात कमी तापमान आहे, ते "सर्वात मोठी किंवा शेवटची थंडी" आहे, ज्याच्या अस्तित्वाचा लोमोनोसोव्हने अंदाज लावला होता.

अंजीर.1. परिपूर्ण आणि सेल्सिअस स्केल

निरपेक्ष तापमानाच्या SI युनिटला केल्विन (संक्षिप्त K) म्हणतात. म्हणून, सेल्सिअस स्केलवरील एक अंश केल्विन स्केलवरील एक अंशाच्या बरोबरीचे आहे: 1 °C = 1 K.

अशा प्रकारे, परिपूर्ण तापमान हे एक व्युत्पन्न प्रमाण आहे जे सेल्सिअस तापमानावर आणि a च्या प्रायोगिकरित्या निर्धारित मूल्यावर अवलंबून असते. तथापि, त्याचे मूलभूत महत्त्व आहे.

आण्विक गतिज सिद्धांताच्या दृष्टिकोनातून, निरपेक्ष तापमान अणू किंवा रेणूंच्या गोंधळलेल्या हालचालींच्या सरासरी गतिज उर्जेशी संबंधित आहे. जेव्हा T = O K थर्मल हालचालरेणू थांबतात.

2. इतिहास

"संपूर्ण शून्य तापमान" ची भौतिक संकल्पना आधुनिक विज्ञानासाठी खूप महत्वाची आहे: त्याच्याशी जवळून संबंधित सुपरकंडक्टिव्हिटी ही संकल्पना आहे, ज्याच्या शोधाने विसाव्या शतकाच्या उत्तरार्धात खरी खळबळ निर्माण केली.

निरपेक्ष शून्य म्हणजे काय हे समजून घेण्यासाठी तुम्ही G. Fahrenheit, A. Celsius, J. Gay-Lussac आणि W. Thomson सारख्या प्रसिद्ध भौतिकशास्त्रज्ञांच्या कार्याकडे वळले पाहिजे. आजही वापरात असलेल्या मुख्य तापमान स्केलच्या निर्मितीमध्ये त्यांनी महत्त्वाची भूमिका बजावली.

1714 मध्ये जर्मन भौतिकशास्त्रज्ञ जी. फॅरेनहाइट यांनी त्याचे तापमान मोजमाप प्रस्तावित करणारे पहिले होते. त्याच वेळी, मिश्रणाचे तापमान, ज्यामध्ये बर्फ आणि अमोनिया समाविष्ट होते, पूर्ण शून्य म्हणून घेतले गेले, म्हणजेच या स्केलचा सर्वात कमी बिंदू म्हणून. पुढील महत्त्वाचा सूचक होता सामान्य मानवी शरीराचे तापमान, जे 1000 च्या बरोबरीचे झाले. त्यानुसार, या स्केलच्या प्रत्येक विभागाला “डिग्री फॅरेनहाइट” असे म्हणतात आणि स्केललाच “फॅरेनहाइट स्केल” असे म्हणतात.

30 वर्षांनंतर, स्वीडिश खगोलशास्त्रज्ञ ए. सेल्सिअस यांनी स्वतःचे तापमान मोजमाप प्रस्तावित केले, जेथे मुख्य मुद्दे बर्फाचे वितळणारे तापमान आणि पाण्याचा उत्कलन बिंदू होते. या स्केलला "सेल्सिअस स्केल" म्हटले गेले; ते अजूनही रशियासह जगातील बहुतेक देशांमध्ये लोकप्रिय आहे.

1802 मध्ये, फ्रेंच शास्त्रज्ञ जे. गे-लुसाक यांनी त्यांचे प्रसिद्ध प्रयोग आयोजित करताना शोधून काढले की स्थिर दाबाने वायूचे प्रमाण थेट तापमानावर अवलंबून असते. परंतु सर्वात उत्सुक गोष्ट अशी होती की जेव्हा तापमान 10 सेल्सिअसने बदलले तेव्हा वायूचे प्रमाण त्याच प्रमाणात वाढले किंवा कमी झाले. आवश्यक गणना केल्यावर, गे-लुसॅकला आढळले की हे मूल्य गॅसच्या व्हॉल्यूमच्या 1/273 च्या बरोबरीचे आहे. या कायद्याने स्पष्ट निष्कर्ष काढला: -273 डिग्री सेल्सिअस तापमान हे सर्वात कमी तापमान आहे, जरी आपण त्याच्या जवळ आलात तरीही ते साध्य करणे अशक्य आहे. या तापमानालाच “संपूर्ण शून्य तापमान” म्हणतात. शिवाय, निरपेक्ष शून्य हे परिपूर्ण तापमान स्केलच्या निर्मितीसाठी प्रारंभिक बिंदू बनले, ज्यामध्ये इंग्लिश भौतिकशास्त्रज्ञ डब्ल्यू. थॉमसन, ज्यांना लॉर्ड केल्विन म्हणून ओळखले जाते, सक्रिय भाग घेतला. निसर्गातील कोणतेही शरीर निरपेक्ष शून्याच्या खाली थंड करता येत नाही हे सिद्ध करणारे त्यांचे मुख्य संशोधन संबंधित होते. त्याच वेळी, त्याने थर्मोडायनामिक्सचा दुसरा नियम सक्रियपणे वापरला, म्हणून त्याने 1848 मध्ये सादर केलेल्या परिपूर्ण तापमान स्केलला थर्मोडायनामिक किंवा "केल्विन स्केल" म्हटले जाऊ लागले, त्यानंतरच्या वर्षांमध्ये आणि दशकांमध्ये, या संकल्पनेचे केवळ संख्यात्मक स्पष्टीकरण "संपूर्ण शून्य" आली.

अंजीर.2. फॅरेनहाइट (F), सेल्सिअस (C) आणि केल्विन (K) तापमान स्केलमधील संबंध.

हे देखील लक्षात घेण्यासारखे आहे की SI प्रणालीमध्ये निरपेक्ष शून्य खूप महत्वाची भूमिका बजावते. गोष्ट अशी आहे की 1960 मध्ये, वजन आणि मापांच्या पुढील सामान्य परिषदेत, थर्मोडायनामिक तापमानाचे एकक - केल्विन - मोजमापाच्या सहा मूलभूत एककांपैकी एक बनले. त्याच वेळी, एक अंश केल्विन अशी विशेष अट घालण्यात आली होती

संख्यात्मकदृष्ट्या एक अंश सेल्सिअसच्या समान आहे, परंतु संदर्भ बिंदू "केल्विनमध्ये" सामान्यतः पूर्ण शून्य मानला जातो.

निरपेक्ष शून्याचा मुख्य भौतिक अर्थ असा आहे की, मूलभूत भौतिक नियमांनुसार, अशा तपमानावर अणू आणि रेणूंसारख्या प्राथमिक कणांच्या गतीची ऊर्जा शून्य असते आणि या प्रकरणात कोणत्याही गोंधळलेली चळवळहे समान कण. निरपेक्ष शून्याच्या समान तापमानात, अणू आणि रेणूंनी क्रिस्टल जाळीच्या मुख्य बिंदूंवर एक स्पष्ट स्थान घेतले पाहिजे, एक क्रमबद्ध प्रणाली तयार केली पाहिजे.

आजकाल, विशेष उपकरणे वापरून, शास्त्रज्ञांना पूर्ण शून्यापेक्षा काही भाग प्रति दशलक्ष इतके तापमान मिळवता आले आहे. थर्मोडायनामिक्सच्या दुसऱ्या नियमामुळे हे मूल्य स्वतःच प्राप्त करणे शारीरिकदृष्ट्या अशक्य आहे.

3. पूर्ण शून्याजवळ आढळलेल्या घटना

पूर्ण शून्याच्या जवळ असलेल्या तापमानात, मॅक्रोस्कोपिक स्तरावर पूर्णपणे क्वांटम प्रभाव दिसून येतो, जसे की:

1. सुपरकंडक्टिव्हिटी ही काही सामग्रीची गुणधर्म आहे ज्यामध्ये ते एका विशिष्ट मूल्यापेक्षा कमी तापमानापर्यंत पोहोचतात (गंभीर तापमान). शेकडो संयुगे, शुद्ध घटक, मिश्रधातू आणि सिरॅमिक्स ज्ञात आहेत जे सुपरकंडक्टिंग अवस्थेत रूपांतरित होतात.

सुपरकंडक्टिव्हिटी ही एक क्वांटम घटना आहे. हे Meissner प्रभावाद्वारे देखील वैशिष्ट्यीकृत आहे, ज्यामध्ये सुपरकंडक्टरच्या आवाजापासून चुंबकीय क्षेत्राचे संपूर्ण विस्थापन समाविष्ट आहे. या प्रभावाचे अस्तित्व दर्शविते की शास्त्रीय अर्थाने सुपरकंडक्टिव्हिटीचे वर्णन केवळ आदर्श चालकता म्हणून केले जाऊ शकत नाही. 1986-1993 मध्ये उघडले. अनेक उच्च-तापमान सुपरकंडक्टर्स (HTSC) ने सुपरकंडक्टिव्हिटीची तापमान मर्यादा मागे ढकलली आहे आणि केवळ द्रव हीलियम (4.2 के) च्या तापमानावरच नव्हे तर द्रव उकळत्या बिंदूवर देखील सुपरकंडक्टिंग सामग्रीचा व्यावहारिकपणे वापर करणे शक्य केले आहे. नायट्रोजन (77 K), खूपच स्वस्त क्रायोजेनिक द्रव.

2. अतिप्रवाहता - विशिष्ट अवस्थेतील पदार्थाची क्षमता (क्वांटम लिक्विड), जे जेव्हा तापमान निरपेक्ष शून्य (थर्मोडायनामिक फेज) पर्यंत खाली येते तेव्हा घर्षणाशिवाय अरुंद स्लिट्स आणि केशिकामधून वाहू लागते. अलीकडे पर्यंत, अतिप्रवाहता फक्त द्रव हीलियमसाठी ओळखली जात होती, परंतु अलिकडच्या वर्षांत अतिप्रलयता इतर प्रणालींमध्ये शोधली गेली आहे: दुर्मिळ अणू बोस कंडेन्सेटमध्ये, घन हीलियम.

अतिप्रवाह खालीलप्रमाणे स्पष्ट केले आहे. हेलियमचे अणू बोसॉन असल्याने, क्वांटम मेकॅनिक्स एका अनियंत्रित संख्येच्या कणांना समान स्थितीत ठेवण्याची परवानगी देते. निरपेक्ष शून्य तापमानाजवळ, सर्व हेलियमचे अणू ग्राउंड एनर्जी स्टेटमध्ये असतात. राज्यांची उर्जा वेगळी असल्याने, अणू कोणतीही ऊर्जा प्राप्त करू शकत नाही, परंतु समीप उर्जेच्या पातळींमधील उर्जेच्या अंतराएवढीच ऊर्जा प्राप्त करू शकतो. परंतु कमी तापमानात, टक्कर ऊर्जा या मूल्यापेक्षा कमी असू शकते, परिणामी उर्जेचा अपव्यय होणार नाही. द्रव घर्षणाशिवाय वाहू लागेल.

3. बोस - आइन्स्टाईन कंडेन्सेट - शारीरिक स्थितीबोसॉनवर आधारित पदार्थ निरपेक्ष शून्याच्या जवळच्या तापमानाला थंड होतो (निरपेक्ष शून्यापेक्षा एक अंशाच्या दशलक्षव्या भागापेक्षा कमी). अशा जोरदार थंड अवस्थेत, पुरेशा प्रमाणात अणू त्यांच्या किमान संभाव्य क्वांटम स्थितीत सापडतात आणि क्वांटम प्रभाव मॅक्रोस्कोपिक स्तरावर प्रकट होऊ लागतात.

निष्कर्ष

निरपेक्ष शून्याजवळ असलेल्या पदार्थाच्या गुणधर्मांचा अभ्यास विज्ञान आणि तंत्रज्ञानासाठी खूप आवडीचा आहे.

खोलीच्या तपमानावर थर्मल घटनांद्वारे (उदाहरणार्थ, थर्मल नॉइज) आच्छादित केलेल्या पदार्थाचे अनेक गुणधर्म तापमान कमी झाल्यामुळे अधिकाधिक स्पष्ट होऊ लागतात, ज्यामुळे दिलेल्या नमुन्यांची आणि जोडण्यांचा त्यांच्या शुद्ध स्वरूपात अभ्यास करणे शक्य होते. पदार्थ कमी तापमानाच्या क्षेत्रातील संशोधनामुळे अनेक नवीन नैसर्गिक घटना शोधणे शक्य झाले आहे, जसे की हीलियमची अतिप्रवाहता आणि धातूंची अतिवाहकता.

कमी तापमानात, सामग्रीचे गुणधर्म नाटकीयरित्या बदलतात. काही धातू त्यांची ताकद वाढवून लवचिक बनतात, तर काही काचेप्रमाणे ठिसूळ होतात.

कमी तापमानात भौतिक-रासायनिक गुणधर्मांच्या अभ्यासामुळे भविष्यात पूर्वनिश्चित गुणधर्मांसह नवीन पदार्थ तयार करणे शक्य होईल. हे सर्व अंतराळयान, स्थानके आणि उपकरणांच्या डिझाइन आणि निर्मितीसाठी खूप मौल्यवान आहे.

हे ज्ञात आहे की वैश्विक शरीराच्या रडार अभ्यासादरम्यान, प्राप्त रेडिओ सिग्नल खूप लहान आणि विविध आवाजांपासून वेगळे करणे कठीण आहे. शास्त्रज्ञांनी अलीकडेच तयार केलेले आण्विक आंदोलक आणि ॲम्प्लिफायर अतिशय कमी तापमानात कार्य करतात आणि त्यामुळे आवाजाची पातळी खूपच कमी असते.

धातू, अर्धसंवाहक आणि डायलेक्ट्रिक्सच्या कमी-तापमानाच्या विद्युत आणि चुंबकीय गुणधर्मांमुळे मूलभूतपणे नवीन सूक्ष्म रेडिओ उपकरणे विकसित करणे शक्य होते.

अति-कमी तापमानाचा वापर आवश्यक व्हॅक्यूम तयार करण्यासाठी केला जातो, उदाहरणार्थ, राक्षस आण्विक कण प्रवेगक चालविण्यासाठी.

वापरलेल्या साहित्याची यादी

1. http://wikipedia.org
2. http://rudocs.exdat.com
3. http://fb.ru

संक्षिप्त वर्णन

अनेक वर्षांपासून, संशोधक निरपेक्ष शून्य तापमानाकडे प्रगती करत आहेत. सर्वज्ञात आहे की, निरपेक्ष शून्याच्या बरोबरीचे तापमान अनेक कणांच्या प्रणालीची ग्राउंड स्थिती दर्शवते - सर्वात कमी संभाव्य ऊर्जा असलेली एक अवस्था, ज्यामध्ये अणू आणि रेणू तथाकथित "शून्य" कंपन करतात. अशा प्रकारे, निरपेक्ष शून्याच्या जवळ खोल थंड होणे (परिपूर्ण शून्य स्वतःच व्यवहारात अप्राप्य असल्याचे मानले जाते) पदार्थाच्या गुणधर्मांचा अभ्यास करण्यासाठी अमर्याद शक्यता उघडते.

पूर्ण शून्य तापमान

मर्यादित तापमान ज्यावर आदर्श वायूचे प्रमाण शून्य होते ते असे घेतले जाते पूर्ण शून्य तापमान.

सेल्सिअस स्केलवर निरपेक्ष शून्याचे मूल्य शोधू.
समीकरण व्हॉल्यूम व्हीसूत्रात (3.1) शून्य आणि ते लक्षात घेऊन

.

त्यामुळे निरपेक्ष शून्य तापमान आहे

t= –२७३ °से. 2

हे निसर्गातील अत्यंत, सर्वात कमी तापमान आहे, ते "सर्वात मोठी किंवा शेवटची थंडी" आहे, ज्याच्या अस्तित्वाचा लोमोनोसोव्हने अंदाज लावला होता.

थर्मोन्यूक्लियर बॉम्बच्या स्फोटांदरम्यान पृथ्वीवरील सर्वोच्च तापमान - शेकडो दशलक्ष अंश - प्राप्त होते. त्याहूनही अधिक उच्च तापमानकाही ताऱ्यांच्या आतील भागांचे वैशिष्ट्य.

2 पूर्ण शून्याचे अधिक अचूक मूल्य: –273.15 °C.

केल्विन स्केल

इंग्लिश शास्त्रज्ञ डब्ल्यू. केल्विन यांनी परिचय करून दिला परिपूर्ण प्रमाणतापमान केल्विन स्केलवरील शून्य तापमान निरपेक्ष शून्याशी संबंधित आहे आणि या स्केलवरील तापमानाचे एकक सेल्सिअस स्केलच्या एका अंशाच्या समान आहे, म्हणून परिपूर्ण तापमान टीसूत्रानुसार सेल्सिअस स्केलवरील तापमानाशी संबंधित आहे

T = t + 273. (3.2)

अंजीर मध्ये. 3.2 तुलनेसाठी परिपूर्ण स्केल आणि सेल्सिअस स्केल दाखवते.

निरपेक्ष तापमानाचे SI एकक म्हणतात केल्विन(के म्हणून संक्षिप्त). म्हणून, सेल्सिअस स्केलवरील एक अंश केल्विन स्केलवरील एक अंशाच्या बरोबरीचे आहे:

अशाप्रकारे, सूत्र (3.2) द्वारे दिलेल्या व्याख्येनुसार परिपूर्ण तापमान हे सेल्सिअस तापमानावर आणि a च्या प्रायोगिकरित्या निर्धारित मूल्यावर अवलंबून असलेले व्युत्पन्न प्रमाण आहे.

वाचक:परिपूर्ण तापमानाचा भौतिक अर्थ काय आहे?

फॉर्ममध्ये एक्सप्रेशन (3.1) लिहू

.

लक्षात घेता केल्विन स्केलवरील तापमान हे सेल्सिअस स्केलवरील तापमानाशी संबंधानुसार संबंधित आहे T = t + 273, आम्हाला मिळते

कुठे टी 0 = 273 के, किंवा

हा संबंध अनियंत्रित तापमानासाठी वैध असल्याने टी, नंतर गे-लुसाकचा कायदा खालीलप्रमाणे तयार केला जाऊ शकतो:

p = const वर दिलेल्या वायूच्या वस्तुमानासाठी खालील संबंध धारण करतात:

कार्य 3.1.तापमानात टी 1 = 300 के गॅस व्हॉल्यूम व्ही 1 = 5.0 l. समान दाब आणि तपमानावर वायूचे प्रमाण निश्चित करा टी= 400 K.

थांबा! स्वतःसाठी ठरवा: A1, B6, C2.

समस्या 3.2.आयसोबॅरिक हीटिंग दरम्यान, हवेचे प्रमाण 1% वाढले. निरपेक्ष तापमान किती टक्के वाढले?

= 0,01.

उत्तर द्या: 1 %.

चला परिणामी सूत्र लक्षात ठेवूया

थांबा! स्वतःसाठी ठरवा: A2, A3, B1, B5.

चार्ल्स कायदा

फ्रेंच शास्त्रज्ञ चार्ल्स यांनी प्रायोगिकपणे स्थापित केले की जर गॅस गरम केला तर त्याचे प्रमाण स्थिर राहील, तर गॅसचा दाब वाढेल. तापमानावरील दबावाचे अवलंबित्व खालीलप्रमाणे आहे:

आर(t) = p 0 (1 + b t), (3.6)

कुठे आर(t) - तापमानात दबाव t°C; आर 0 - 0 डिग्री सेल्सियस वर दबाव; b हा दाबाचा तापमान गुणांक आहे, जो सर्व वायूंसाठी समान आहे: 1/K.

वाचक:आश्चर्याची गोष्ट म्हणजे, दाब b चे तापमान गुणांक व्हॉल्यूमेट्रिक विस्तार a च्या तापमान गुणांकाच्या बरोबर आहे!

व्हॉल्यूमसह विशिष्ट वस्तुमान वायू घेऊ व्हीतापमानात 0 टी 0 आणि दाब आर 0 प्रथमच, गॅसचा दाब स्थिर ठेवण्यासाठी, आम्ही ते तापमानाला गरम करतो टी१. मग गॅसमध्ये व्हॉल्यूम असेल व्ही 1 = व्ही 0 (1 + a t) आणि दबाव आर 0 .

दुस-या वेळी, गॅसचे प्रमाण स्थिर ठेवून, आम्ही ते समान तापमानाला गरम करतो टी१. मग गॅसवर दबाव असेल आर 1 = आर 0 (1 + b t) आणि व्हॉल्यूम व्ही 0 .

दोन्ही प्रकरणांमध्ये गॅसचे तापमान समान असल्याने, बॉयल-मॅरिओट कायदा वैध आहे:

p 0 व्ही 1 = p 1 व्ही 0 Þ आर 0 व्ही 0 (1 + a t) = आर 0 (1 + b t)व्ही 0 Þ

Þ 1 + a t = 1 + ब tÞ a = b.

त्यामुळे a = b, नाही हे आश्चर्यकारक नाही!

चला चार्ल्सचा कायदा फॉर्ममध्ये पुन्हा लिहूया

.

ते लक्षात घेऊन टी = t°С + 273 °С, टी 0 = 273 °C, आम्हाला मिळते

पूर्ण शून्य तापमान

पूर्ण शून्य तापमान(कमी वेळा - पूर्ण शून्य तापमान) - किमान मर्यादा तापमान, जे विश्वामध्ये भौतिक शरीर असू शकते. परिपूर्ण शून्य हे परिपूर्ण तापमान स्केलचे मूळ म्हणून काम करते, उदाहरणार्थ, स्केल केल्विन. 1954 मध्ये, वजन आणि मापांच्या X जनरल कॉन्फरन्सने थर्मोडायनामिक तापमान स्केलची स्थापना केली. संदर्भ बिंदू - तिहेरी बिंदूपाणी, ज्याचे तापमान 273.16 K (नक्की) घेतले जाते, जे 0.01 °C शी संबंधित आहे, म्हणून स्केलवर सेल्सिअसनिरपेक्ष शून्य −273.15 °C तापमानाशी संबंधित आहे.

निरपेक्ष शून्याजवळ आढळलेल्या घटना

पूर्ण शून्याच्या जवळ तापमानावर, येथे मॅक्रोस्कोपिक पातळीपूर्णपणे क्वांटम प्रभाव साजरा केला जाऊ शकतो, जसे की:

नोट्स

साहित्य

• जी. बर्मिन. निरपेक्ष शून्यावर प्राणघातक हल्ला. - एम.: "बालसाहित्य", 1983

हे देखील पहा

विकिमीडिया फाउंडेशन.

• 2010.
• गोअरिंग

क्षपनका

इतर शब्दकोशांमध्ये "संपूर्ण शून्य तापमान" काय आहे ते पहा:संपूर्ण शून्य तापमान - थर्मोडायनामिक संदर्भ बिंदू. तापमान पाण्याच्या तिहेरी बिंदू तापमान (0.01 ° से) खाली 273.16 K (सेल्सिअस स्केलवर शून्य तापमानाच्या खाली 273.15 ° से), (तापमान स्केल पहा). थर्मोडायनामिक तापमान स्केलचे अस्तित्व आणि A. n. T. … …

भौतिक विश्वकोशपूर्ण शून्य तापमान - थर्मोडायनामिक तापमान स्केलवर परिपूर्ण तापमान वाचनाची सुरुवात. पूर्ण शून्य हे पाण्याच्या तिहेरी बिंदू तापमानापेक्षा 273.16ºC खाली स्थित आहे, जे 0.01ºC मानले जाते. निरपेक्ष शून्य तापमान हे मूलभूतपणे अप्राप्य आहे... ...

भौतिक विश्वकोशविश्वकोशीय शब्दकोश - absolutusis nulis statusas T sritis Energetika apibrėžtis Termodinaminės temperatūros atskaitos pradžia, esanti 273.16 K žemiau trigubojo vandens taško. Pagal trečiąjį termodinamikos dėsnį, absoliutusis nulis nepasiekiamas. atitikmenys: engl.… …

Aiškinamasis šiluminės ir branduolinės technikos terminų žodynasपूर्ण शून्य तापमान - केल्विन स्केलवरील प्रारंभिक वाचन सेल्सिअस स्केलवर 273.16 अंश नकारात्मक तापमान आहे...

आधुनिक नैसर्गिक विज्ञानाची सुरुवातपूर्ण शून्य - तापमान, थर्मोडायनामिक तापमान स्केलवर तापमान वाचनाची सुरुवात. निरपेक्ष शून्य पाण्याच्या तिहेरी बिंदू तापमानापेक्षा (0.01°C) 273.16°C खाली स्थित आहे. पूर्ण शून्य मूलभूतपणे अप्राप्य आहे, तापमान जवळजवळ पोहोचले आहे... ...

आधुनिक नैसर्गिक विज्ञानाची सुरुवातआधुनिक विश्वकोश - थर्मोडायनामिक तापमान स्केलवर तापमान हा तापमानाचा प्रारंभ बिंदू आहे. निरपेक्ष शून्य पाण्याच्या तिहेरी बिंदूच्या तापमानापेक्षा 273.16.C वर स्थित आहे, ज्यासाठी मूल्य 0.01.C आहे. निरपेक्ष शून्य हे मूलभूतपणे अप्राप्य आहे (पहा... ...

आधुनिक नैसर्गिक विज्ञानाची सुरुवातमोठा विश्वकोशीय शब्दकोश - उष्णतेची अनुपस्थिती व्यक्त करणारे तापमान, 218 ° C च्या बरोबरीचे आहे. रशियन भाषेत समाविष्ट असलेल्या परदेशी शब्दांचा शब्दकोश. पावलेन्कोव्ह एफ., 1907. परिपूर्ण शून्य तापमान (भौतिक) - सर्वात कमी संभाव्य तापमान (273.15°C). मोठा शब्दकोश......

आधुनिक नैसर्गिक विज्ञानाची सुरुवात- तापमान, थर्मोडायनामिक तापमान स्केलवर तापमानाची सुरुवात (थर्मोडायनामिक तापमान स्केल पहा). निरपेक्ष शून्य हे पाण्याच्या तिहेरी बिंदूच्या (ट्रिपल पॉइंट पहा) तापमानापेक्षा 273.16 °C खाली स्थित आहे, ज्यासाठी ते स्वीकारले जाते ... ... - थर्मोडायनामिक तापमान स्केलवर परिपूर्ण तापमान वाचनाची सुरुवात. पूर्ण शून्य हे पाण्याच्या तिहेरी बिंदू तापमानापेक्षा 273.16ºC खाली स्थित आहे, जे 0.01ºC मानले जाते. निरपेक्ष शून्य तापमान हे मूलभूतपणे अप्राप्य आहे... ...

आधुनिक नैसर्गिक विज्ञानाची सुरुवात- अत्यंत कमी तापमान ज्यावर रेणूंची थर्मल हालचाल थांबते. बॉयल-मॅरिओटच्या नियमानुसार आदर्श वायूचा दाब आणि आकारमान शून्याच्या बरोबरीचे होते आणि केल्विन स्केलवर निरपेक्ष तापमानाची सुरुवात... ... मानली जाते. पर्यावरणीय शब्दकोश

आधुनिक नैसर्गिक विज्ञानाची सुरुवात- परिपूर्ण तापमान मोजणीची सुरुवात. 273.16° से.शी संबंधित आहे. सध्या, भौतिक प्रयोगशाळांमध्ये निरपेक्ष शून्याहून अधिक तापमान केवळ काही दशलक्ष अंशाने मिळवणे शक्य झाले आहे आणि कायद्यानुसार ते साध्य करणे शक्य झाले आहे... ... कॉलियर्स एनसायक्लोपीडिया

निरपेक्ष तापमान शून्य हे शून्यापेक्षा 273.15 अंश सेल्सिअस, शून्य फारेनहाइटच्या खाली 459.67 शी संबंधित आहे. केल्विन तापमान स्केलसाठी, हे तापमान स्वतःच शून्य चिन्ह आहे.

निरपेक्ष शून्य तापमानाचे सार

निरपेक्ष शून्य ही संकल्पना तापमानाच्या मूलतत्त्वातून येते. कोणाही देह जो देतो बाह्य वातावरणदरम्यान त्याच वेळी, शरीराचे तापमान कमी होते, म्हणजे. कमी ऊर्जा राहते. सैद्धांतिकदृष्ट्या, ही प्रक्रिया चालू राहू शकते जोपर्यंत उर्जेचे प्रमाण इतके किमान पोहोचत नाही की शरीर यापुढे ती देऊ शकत नाही.
एमव्ही लोमोनोसोव्हमध्ये अशा कल्पनेचा एक दूरस्थ अग्रदूत आधीच आढळू शकतो. महान रशियन शास्त्रज्ञाने "रोटरी" हालचालीद्वारे उष्णता स्पष्ट केली. परिणामी, शीतकरणाची कमाल डिग्री अशा हालचालींचा पूर्ण विराम आहे.

द्वारे आधुनिक कल्पना, निरपेक्ष शून्य तापमान – ज्यावर रेणूंमध्ये सर्वात कमी संभाव्य ऊर्जा पातळी असते. कमी उर्जेसह, म्हणजे. कमी तापमानात, कोणतेही भौतिक शरीर अस्तित्वात असू शकत नाही.

सिद्धांत आणि सराव

निरपेक्ष शून्य तापमान ही एक सैद्धांतिक संकल्पना आहे; व्यावहारिकदृष्ट्या, अगदी अत्याधुनिक उपकरणे असलेल्या वैज्ञानिक प्रयोगशाळांमध्ये ते साध्य करणे अशक्य आहे. परंतु शास्त्रज्ञ पदार्थ अत्यंत कमी तापमानात थंड करण्यास व्यवस्थापित करतात, जे पूर्ण शून्याच्या जवळ आहे.

अशा तापमानात, पदार्थ आश्चर्यकारक गुणधर्म प्राप्त करतात जे सामान्य परिस्थितीत त्यांच्याकडे असू शकत नाहीत. पारा, ज्याला "जिवंत चांदी" असे म्हणतात कारण ते द्रवपदार्थाच्या जवळ आहे, या तापमानात घन बनते - ते नखे चालविण्यासाठी वापरले जाऊ शकते. काही धातू काचेसारख्या ठिसूळ होतात. रबर तसाच कडक होतो. निरपेक्ष शून्याच्या जवळ असलेल्या तापमानात तुम्ही रबराच्या वस्तूला हातोड्याने मारल्यास ती काचेसारखी तुटते.

गुणधर्मांमधील हा बदल देखील उष्णतेच्या स्वरूपाशी संबंधित आहे. भौतिक शरीराचे तापमान जितके जास्त असेल तितके अधिक तीव्र आणि गोंधळलेले रेणू हलतात. जसजसे तापमान कमी होते तसतसे हालचाल कमी तीव्र होते आणि रचना अधिक व्यवस्थित होते. म्हणून वायू द्रव बनतो आणि द्रव घन बनतो. ऑर्डरची अंतिम पातळी क्रिस्टल रचना आहे. अति-कमी तापमानात, साधारणपणे आकारहीन राहणारे पदार्थ, जसे की रबर, ते मिळवतात.

धातूंसह मनोरंजक घटना देखील घडतात. क्रिस्टल जाळीचे अणू कमी मोठेपणासह कंपन करतात, इलेक्ट्रॉन विखुरणे कमी होते आणि त्यामुळे विद्युत प्रतिकार कमी होतो. धातू सुपरकंडक्टिव्हिटी प्राप्त करते, ज्याचा व्यावहारिक वापर खूप मोहक वाटतो, जरी साध्य करणे कठीण आहे.

स्रोत:

• Livanova A. कमी तापमान, परिपूर्ण शून्य आणि क्वांटम यांत्रिकी

शरीर- ही भौतिकशास्त्रातील मूलभूत संकल्पनांपैकी एक आहे, ज्याचा अर्थ पदार्थ किंवा पदार्थाच्या अस्तित्वाचे स्वरूप आहे. ही एक भौतिक वस्तू आहे जी व्हॉल्यूम आणि वस्तुमानाने दर्शविली जाते, कधीकधी इतर पॅरामीटर्सद्वारे देखील. भौतिक शरीर एका सीमेद्वारे स्पष्टपणे इतर शरीरांपासून वेगळे केले जाते. भौतिक शरीरांचे अनेक विशेष प्रकार आहेत; त्यांची सूची वर्गीकरण म्हणून समजली जाऊ नये.

यांत्रिकीमध्ये, भौतिक शरीर बहुतेकदा भौतिक बिंदू म्हणून समजले जाते. हा एक प्रकारचा अमूर्तता आहे, ज्याची मुख्य मालमत्ता ही आहे की विशिष्ट समस्येचे निराकरण करण्यासाठी शरीराच्या वास्तविक परिमाणांकडे दुर्लक्ष केले जाऊ शकते. दुसऱ्या शब्दांत, भौतिक बिंदू हे एक अतिशय विशिष्ट शरीर आहे ज्यामध्ये आकारमान, आकार आणि इतर समान वैशिष्ट्ये आहेत, परंतु विद्यमान समस्येचे निराकरण करण्यासाठी ते महत्त्वाचे नाहीत. उदाहरणार्थ, जर तुम्हाला पथाच्या एका विशिष्ट विभागावर एखादी वस्तू मोजायची असेल, तर समस्या सोडवताना तुम्ही त्याची लांबी पूर्णपणे दुर्लक्ष करू शकता. यांत्रिकी द्वारे विचारात घेतलेल्या भौतिक शरीराचा आणखी एक प्रकार म्हणजे पूर्णपणे कठोर शरीर. अशा शरीराचे यांत्रिकी भौतिक बिंदूच्या यांत्रिकीसारखेच असते, परंतु त्याव्यतिरिक्त त्याचे इतर गुणधर्म असतात. पूर्णपणे कठोर शरीरात बिंदू असतात, परंतु त्यामधील अंतर किंवा शरीर ज्या भारांच्या अधीन आहे त्या अंतर्गत वस्तुमानाचे वितरण बदलत नाही. याचा अर्थ ते विकृत होऊ शकत नाही. पूर्णपणे कठोर शरीराची स्थिती निश्चित करण्यासाठी, त्यास संलग्न समन्वय प्रणाली निर्दिष्ट करणे पुरेसे आहे, सहसा कार्टेशियन. बहुतेक प्रकरणांमध्ये, वस्तुमानाचे केंद्र देखील समन्वय प्रणालीचे केंद्र असते. पूर्णपणे कठोर शरीर नाही, परंतु बर्याच समस्यांचे निराकरण करण्यासाठी असे अमूर्तता खूप सोयीस्कर आहे, जरी ते सापेक्षतावादी यांत्रिकीमध्ये मानले जात नाही, कारण ज्या हालचालींचा वेग प्रकाशाच्या वेगाशी तुलना करता येतो, हे मॉडेल अंतर्गत विरोधाभास दर्शवते. पूर्णपणे कठोर शरीराच्या विरुद्ध एक विकृत शरीर आहे,