Главная > Физика > Физика для средних специальных учебных заведений
<< Предыдущий параграф
Следующий параграф >>
<< Предыдущий параграф Следующий параграф >>
Макеты страниц

§ 4.4. Абсолютный нуль.

В предыдущем параграфе было отмечено, что точка А на рис. 4.3 соответствует Выясним, при каких условиях давление идеального газа должно равняться нулю. Поскольку давление газа определяется ударами хаотически движущихся молекул, то уменьшение давления при охлаждении газа объясняется уменьшением средней энергии поступательного движения молекул газа Евост; давление газа будет равно нулю, когда станет равна нулю энергия постуйательного движения его молекул. Это видно также из формулы (4.1):

(в опытах, описанных в § 4.3, остается постоянным и не равным нулю).

Теперь видно, что для охлаждения газа должен быть предел, который соответствует отсутствию поступательного движения у молекул: температуру, при которой должно прекратиться поступательное движение молекул, называют абсолютным нулем.

Выясним теперь, при какой именно температуре должны остановиться молекулы идеального газа. Так как идеальный газ остается в газообразном состоянии при всех температурах, формула

(4.4) справедлива и для абсолютного нуля. Поэтому

Поскольку , имеем

Напомним, что это же значение для получается из рис. 4.3, б. Более точное значение температуры абсолютного нуля Выдающийся английский ученый В. Кельвин выдвинул идею о том, что полученное значение абсолютного нуля соответствует прекращению поступательного движения молекул всех веществ. Отметим, что температуры ниже абсолютного нуля в природе быть не может. Действительно, при температуре абсолютного нуля уже нельзя было бы отнимать энергию теплового движения у молекул тела и понижать далее температуру тела (энергия теплового движения не может быть отрицательной). Из теоретических соображений следует, что невозможно охладить какое-либо тело даже до температуры абсолютного нуля. Однако достичь температуры, очень близкой к абсолютному нулю, можно. В физических лабораториях получена температура, отличающаяся от абсолютного нуля всего на тысячные доли градуса.

Заметим, что при приближении к абсолютному нулю прекращается только тепловое движение молекул, а не всякое движение вообще: внутри молекул элементарные частицы продолжают движение.

<< Предыдущий параграф Следующий параграф >>
Оглавление