绝对零度-273.15℃怎么来的?为什么宇宙最低温度限定为-273.15℃

冒烟的打字机 2024-09-14 16:54:36

最低温度,又称为绝对零度,科学家定义的绝对零度为-273.15℃,那么这个温度是什么定义出来的呢?宇宙中真的存在-273.15℃的物体吗?

要知道这个问题,首先我们就得回忆一下温度和摄氏度的定义以及起源。

第一个问题,什么是温度和摄氏度?

根据物理学的定义,温度是用来对物体冷热情况进行衡量的一个物理量,而引起温度变化的原因从微观上来说,是由于物体的分子间热运动。

温度只能依靠其他测温形式来进行间接测量,而对物体温度衡量的标尺即叫做温标,目前国际通用的温标有摄氏度(℃)和华氏温标(°F)

那么,摄氏度这个温标是怎么来的呢?

通过马德堡半球实验,我们知道地球上存在大气压,而在相同标准的气压下,相同液体的沸点以及冰点是一定的,所以我们就选用了日常生活中接触最多的水作为标准测定物体。

我们知道,在1个标准大气压下,水的冰点和沸点都是固定的,这显然可以来很好的用来标定温度。

于是,科学家将在1个标准大气压下,具有稳定状态的冰和水的混合物的温度定义成了0℃,而在同样的大气压下,纯水(不含杂质的H2O)沸腾时的温度定义成100℃,再将1-100之间分成100份,这样就能精确的测量1-100℃之间的温度。

安德斯·摄尔修斯

如此,人们才有了衡量物体温度高低的具体标尺。

那么,绝对零度-273.15℃这个数值是怎么来的呢?

物理学家在1787年发现了一个物理定律,那就是在相同的压强下,气体每升高一摄氏度,他们的体积便会增加。

雅克·查尔斯

就比如,假设气体在0摄氏度时,体积为1m³,那当温度达到100摄氏度的时候,1m³的气体,能够膨胀到:

1+100*0.00366m³=1.366m³

而反之,气温每降低一摄氏度,体积便会减少,假设气体在0摄氏度时,体积还是1m³,那当其温度降低273摄氏度的时候,体积就会变成:

1m³-*273次=0m³

显然,气体无论如何体积都压缩不到零的,所以这就给了温度一个下限,那便是零下273摄氏度。

其实,到19世纪中期,已经精确的测出了气体体积和温度之间的“膨胀系数”,那就是,所以最低温度就是-273.15℃。

那么,既然气体的温度达不到-273.15℃,科学家计算出来的这个温度又有什么意义呢?

首先,这是科学家计算出来的一个宇宙最低温度的标准值,当一个物体的温度越趋近这个值,就表示这个物体内部的分子运动激励程度几乎停止。

说明白点,就是只要温度大于-273.15℃的所有物体,其实他们内部的分子都有一定的运动,比如静止不动的石头、钢铁,只是你用肉眼看不出来而已。

而区别就是,温度越靠近-273.15℃的物体,就越没有“活力”,趋近于死亡,当然宇宙中不存在-273.15℃这个温度,最多是无限趋近。

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  • 2024-09-15 22:03

    因为你达不到这个低温,你也没见过,所以这就是最低了[点赞]

冒烟的打字机

简介:社会百态,论今说古