简单来说|绝对零度是怎么得到的?

简单来说|绝对零度是怎么得到的?
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简单来说 , 通过理论和实验 , 可以得到绝对零度约为零下273.15摄氏度 。 至于这个结果是怎么得到的 , 先来简单了解一下为什么会有绝对零度的概念 。
粒子的热运动会让物体产生温度 , 所以温度在本质上其实是用于度量粒子的热运动剧烈程度 。 粒子的热运动越不剧烈 , 对应的温度也会越低 。 当粒子完全静止 , 热运动完全停下来之时 , 温度将会下降到最低值 , 这就是绝对零度 。
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不过 , 无论从相对论的角度 , 还是从量子力学的角度 , 粒子都不可能完全静止 , 所以绝对零度是无法达到的温度下限 。 在相对论看来 , 绝对静止是不存在的 , 因为没有绝对空间 , 静止都是相对而言的 。 而在量子力学看来 , 如果粒子绝对静止 , 那它们的位置和动量就能同时确定下来 , 这就违背了不确定性原理——无法同时测得粒子的位置和动量 。
根据热力学中的查理定律 , 在理想气体的体积保持一定的情况下 , 理想气体的压强(P)和温度(T , 热力学温度)两者成正比 , 或者说它们的比值是一个常数(C) , 相应的表达式如下:
P/T=C
在体积维持恒定的情况下 , 可以测量出气体的压强和温度之间的关系 。 再基于最小二乘法 , 能够拟合出关于压强和温度关系的直线方程:
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接下来 , 将直线外推到横坐标上 , 不同气体最终都会交于一点 , 这样就能得到绝对零度约为零下273.15摄氏度 。
另一方面 , 根据热力学中的盖-吕萨克定律 , 在理想气体的压强保持一定的情况下 , 理想气体的体积(V)和温度(T)两者成正比 , 由此也能推导出绝对零度的大小 。
简单来说|绝对零度是怎么得到的?】在热力学中 , 绝对零度被定义为0开氏度 。 所以开氏温标与摄氏温标的转换关系为:开氏温标=摄氏温标+273.15 。