第一百二十二章 學術交流會(四)(1 / 3)

在第三輪比賽中,楊夕月麵對的是陳楓!“呦~美女,雖然沒有跟剛才那個被我看好的美女碰麵讓我微微的有些失望,但是能跟你碰麵,也是很不錯的”陳楓主動開口道。

“你的意識是我比不上米亞咯?”楊夕月微笑著問道。

雖然,此時楊夕月是在微笑著跟自己說話,但是陳楓卻有一種背後嗖嗖刮涼風的感覺,他立刻解釋道:“哪有啊!你們都很優秀啊,如果任何一個能給我做老婆,我這輩子也就心滿意足了”說完陳楓就在另一邊嗬嗬的傻笑。如此表現的陳楓,可是讓觀眾席上的一些暗戀他的女生都愣在了當場,她們以前哪裏見過這樣的陳楓啊!

“好了,美女那我就先提問了~請美女介紹一下絕對零度吧”陳楓提問道。

絕對零度?這麼簡單!就算是自己都知道,絕對零度是-273.15,這道問題未免太簡單了吧?莫非是他看楊夕月長得漂亮而在故意放水?鬱楚軒在心中疑惑道。

“嗯,很不錯的問題!絕對零度是熱力學的最低溫度,但此為僅存於理論的下限值。其熱力學溫標寫成K,等於攝氏溫標零下273.15度。

絕對零度,是可能達到的最低溫度。在絕對零度下,原子和分子擁有量子理論允許的最小能量。絕對零度就是開爾文溫度標(簡稱開氏溫度標,記為K)定義的零點。0K等於—273.15℃,而開氏溫度標的一個單位與攝氏度的大小是一樣的。

物質的溫度取決於其內原子、分子等粒子的動能。根據麥克斯韋-玻爾茲曼分布,粒子動能越高,物質溫度就越高。理論上,若粒子動能低到量子力學的最低點時,物質即達到絕對零度,不能再低。然而,絕對零度永遠無法達到,隻可無限逼近。因為任何空間必然存有能量和熱量,也不斷進行相互轉換而不消失。所以絕對零度是不存在的,除非該空間自始即無任何能量熱量。在此一空間,所有物質完全沒有粒子振動,其總體積並且為零。

有關物質接近絕對零度時的行為,可初步觀察熱德布洛伊波長。其中h為普朗克常數、m為粒子的質量、k為玻爾茲曼常量、T為絕對溫度。可見熱德布洛伊波長與絕對溫度的平方根成反比,因此當溫度很低的時候,粒子物質波的波長很長,粒子與粒子之間的物質波有很大的重疊,因此量子力學的效應就會變得很明顯。

著名的現象之一就是玻色-愛因斯坦凝聚,玻色-愛因斯坦凝聚在1995年首次被實驗證實,當時溫度降至隻有170×10開爾文。①在中學階段,對於熱力學溫標和攝氏溫標間的換算,是取近似值T(K)=t(℃)+273。絕對零度的溫度圖線實際上,如以水的冰點為標準,絕對零度應比它低273.15℃所以精確的換算關係應該是T(K)=t(℃)+273.15。

②絕對零度是根據理想氣體所遵循的規律,用外推的方法得到的。用這樣的方法,當溫度降低到-273.15℃時,氣體的體積將減小到零。如果從分子運動論的觀點出發,理想氣體分子的平均平動動能由溫度T確定,那麼也可以把絕對零度說成是“理想氣體分子停止運動時的溫度”。以上兩種說法都隻是一種理想的推理。

事實上一切實際氣體在溫度接近-273.15℃時,將表現出明顯的量子特性,這時氣體早已變成液態或固態。總之,氣體分子的運動已不再遵循經典物理的熱力學統計規律。通過大量實驗以及經過量子力學修正後的理論導出,在接近絕對零度的地方,分子的動能趨於一個固定值,這個極值被叫做零點能量。這說明絕對零度時,分子的能量並不為零,而是具有一個很小的數值。原因是,全部粒子都處於能量可能有的最低的狀態,也就是全部粒子都處於基態。

③由於水的三相點溫度是0.01℃,因此絕對零度比水的三相點溫度低273.16℃。絕對零度表示那樣一種溫度,在此溫度下,構成物質的所有分子和原子均停止運動。所謂運動,係指所有空間、機械、分子以及振動等運動.還包括某些形式的電子運動,然而它並不包括量子力學概念中的“零點運動”。除非瓦解運動粒子的集聚係統,否則就不能停止這種運動。從這一定義的性質來看,絕對零度是不可能在任何實驗中達到的,但目前科學家已經在實驗室中達到距離絕對零度僅五十億分之一攝氏度的低溫。所有這些在物質內部發生的分子和原子運動統稱為“熱運動”,這些運動是肉眼看不見的,但是我們會看到,它們決定了物質的大部分與溫度有關的性質。

正如一條直線僅由兩點連成的一樣,一種溫標是由兩個固定的且可重複的溫度來定義的。最初,在一標準大氣壓時,攝氏溫標是定冰之熔點為0℃和水之沸點為100℃,絕對溫標是定絕對零度為0K和冰之熔點為273K,這樣,就等於有三個固定點而導致溫度的不一致,因為科學家希望這兩種溫標的度數大小相等,所以,每當進行關於這三點的相互關係的準確實驗時,總是將其中一點的數值改變達百分之一度。