Sifar mutlak: sejarah penemuan dan aplikasi asas

konsep fizikal "sifar mutlak" adalah untuk sains moden adalah sangat penting: ia adalah berkait rapat dengan konsep yang seperti kesuperkonduksian, pembukaan yang mencipta kehebatan pada separuh kedua abad kedua puluh.

Untuk memahami apa yang sifar mutlak, merujuk kepada karya-karya ahli fizik terkenal, sebagaimana G. Fahrenheit, Celsius, A., J. Gay-Lussac dan William Thomson. Mereka memainkan peranan penting dalam penciptaan yang digunakan sehingga kini skala suhu utama.

Pertama skala suhu beliau dicadangkan pada 1714, ahli fizik Jerman G. Fahrenheit. Oleh itu untuk sifar mutlak, iaitu, titik terendah skala, suhu campuran itu diambil, termasuk salji dan ammonia. Faktor penting seterusnya ialah suhu badan manusia normal, yang adalah sama dengan 1000. Oleh itu, setiap bahagian skala yang dipanggil "darjah Fahrenheit" dan skala itu sendiri - ". Fahrenheit"

Selepas Sweden 30 tahun astronomi A. Celsius mencadangkan skala suhu di mana titik asas menjadi ais suhu lebur dan takat didih air. Skala ini telah dinamakan sebagai "Celsius", ia masih popular di kebanyakan negara di dunia, termasuk di Rusia.

Pada tahun 1802 tahun ini, meleret eksperimen beliau yang terkenal, ahli sains Perancis J. Gay Lussac mendapati bahawa jisim isipadu gas pada tekanan malar adalah secara langsung bergantung kepada suhu. Tetapi yang paling menarik adalah hakikat bahawa apabila suhu adalah 10 centigrade, jumlah kenaikan gas atau berkurangan dengan jumlah yang sama. Membuat pengiraan perlu, Gay-Lussac mendapati bahawa nilai ini adalah sama dengan 1/273 daripada jumlah gas pada suhu 0C.

Dari undang-undang ini sejajar kesimpulannya adalah bahawa suhu adalah sama dengan -2730S adalah suhu yang paling rendah, walaupun datang ke penghujungnya, ia adalah mustahil untuk dicapai. Ia suhu ini dipanggil "sifar mutlak."

Selain itu, sifar mutlak adalah titik permulaan bagi mewujudkan skala suhu mutlak, penyertaan aktif dalam yang mengambil fizik British William Thomson, juga dikenali sebagai Lord Kelvin.

penyelidikan utama beliau berkenaan bukti bahawa tidak ada orang dalam alam semula jadi, tidak boleh disejukkan lebih rendah daripada sifar mutlak. Walau bagaimanapun, dia telah menggunakan kedua undang-undang termodinamik, oleh itu, memperkenalkan mereka pada tahun 1848, skala suhu mutlak dikenali sebagai termodinamik atau "skala Kelvin."

Pada tahun-tahun dan dekad berikutan ia berlaku hanya spesifikasi berangka konsep "sifar mutlak", yang selepas banyak kelulusan dianggap -273,150S sama.

Ia juga harus diperhatikan bahawa sifar mutlak memainkan peranan yang amat penting dalam sistem SI. Masalahnya ialah bahawa pada tahun 1960, pada Persidangan Agung seterusnya pada Timbang dan Sukat Unit suhu termodinamik - kelvin - menjadi salah satu daripada enam unit utama pengukuran. Justeru itu menetapkan bahawa satu darjah Kelvin sama nilainya dengan satu darjah Celsius, kecuali bahawa "Kelvin" titik rujukan dianggap sebagai sifar mutlak, iaitu -273,150S.

rasa fizikal asas sifar mutlak terdiri dalam fakta bahawa, menurut undang-undang asas fizik, pada suhu ini tenaga gerakan zarah asas seperti atom dan molekul adalah sama dengan sifar, dan dalam kes ini untuk menghentikan apa-apa usul rawak zarah sama. Pada suhu sifar mutlak, atom dan molekul perlu mengambil kedudukan yang jelas dalam perkara utama kekisi kristal, membentuk sistem diperintahkan.

Pada masa ini, dengan menggunakan peralatan khas, para penyelidik telah dapat untuk mendapatkan suhu hanya ppm beberapa lebih tinggi daripada sifar mutlak. Untuk mencapai magnitud yang sama mustahil dari segi fizikal kerana undang-undang kedua di atas diterangkan termodinamik.