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儀器技術(shù)文章

什么是絕對溫度

 來源:東方嘉儀 www.94blog.com  點(diǎn)擊:

絕對溫度(absolute temperature)
熱力學(xué)溫度又稱開爾文溫度或稱絕對溫度符號為K。
絕對零度時的溫度定義為0K。水的三相點(diǎn)即液體、固體、氣體狀態(tài)的水同時存在的溫度定義為273.16K。
水在標(biāo)準(zhǔn)大氣壓下結(jié)冰的溫度即攝氏溫度0℃或華氏溫度32℉相當(dāng)于熱力學(xué)溫度273.16K  
絕對溫度的原理
一定質(zhì)量的氣體等壓膨脹時在常溫下其V-t圖線為一條不過坐標(biāo)原點(diǎn)的直線(蓋-呂薩克定律)。若實(shí)驗(yàn)測得這條圖線加以外推,食用油品質(zhì)檢測儀找出圖線與t軸的交點(diǎn)處的攝氏溫度值它就是使理想氣體體積變?yōu)榱愕淖畹蜏囟燃礋崃W(xué)溫度(絕對溫度)的零度。 
絕對零度是一個「理論值」而非一個實(shí)際已經(jīng)觀測到或達(dá)到的溫度也就是說它是一個科學(xué)家根據(jù)實(shí)驗(yàn)所間接「推論」出來的數(shù)值;而到目前為止以人類的科學(xué)技術(shù)還達(dá)不到這樣的低溫。 
物質(zhì)的分子無時無刻不在劇烈地運(yùn)動也正是因?yàn)榉肿舆\(yùn)動的結(jié)果而使得溫度上升因此被稱之為「熱運(yùn)動」;相對地如果把溫度不斷地降低就會使得分子的熱運(yùn)動愈來愈慢、愈來愈慢;那究竟要到什麼時候物質(zhì)分子才會完全靜止不動呢? 
絕對零度(也就是大約攝-273.15℃)正是科學(xué)家們推導(dǎo)出來的答案;它代表著在此溫度之下物質(zhì)分子不再具有任何能量來進(jìn)行熱運(yùn)動也就是一切的分子都會停止活動。但后來的科學(xué)家發(fā)現(xiàn)即使在絕對零度的低溫下,分子運(yùn)動卻可能不會完全靜止不過,這已是量子力學(xué)的艱深范疇了! 
冷凍后的原子溫度到底是多少度方法之一是先把雷射關(guān)掉。在朱棣文最初的實(shí)驗(yàn)里原子冷凍后會在這個狀態(tài)下維持約0.1毫秒(1ms =10-3 s)隨后原子就在無動力的情況下離開觀測區(qū)繼續(xù)飛行。測量這個只受重力下飛行一段固定距離所需的時間可以大約估計(jì)原子的溫度。朱棣文量得的溫度大約是 240μK這大約等於鈉原子速度為 30 cm/s的溫度跟理論上計(jì)算的都卜勒極限差不多用都卜勒冷凍最低就只能達(dá)到這個溫度了。
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