Если абсолютный ноль температуры недостижим, то откуда такая уверенность в его численных значениях?

Question

−273,15 °C, а может всё таки ниже на несколько нанокельвинов? Это же нельзя подтвердить точно.

Answer 1

Я не знаю какая реальная точность калибровки. Думаю, что 0К цифра абсолютно точная. Она берётся и из фактора Больцмана, и измерения парамагнитных солей, и ширины резонансных линий... Пробиваясь к 0К сверяли самые разные калибровки. Минимальная достигнутая температура сейчас типа 100нК. Экспериментальная точность вряд ли много выше 1%.
Но Вы спрашиваете про температуру замерзания воды. Это же репер для Цельсия. А вот тут я не очень понимаю откуда взять даже 5 значащих цифр. Вода штука сложная, умеет переохлаждаться...

Comments

Спасибо. У меня было предположение, что численное значение - 273,15 нашли с помощью расчётов. Возможно несколькими способами нашли одинаковые значения, после чего утвердили.

---

Владимиру. Я думаю это экспериментальное значение. Многими способами (термлметрами)

Answer 2

Уверенность в численных значениях абсолютного нуля температуры основана на термодинамике. Согласно термодинамике, абсолютному нулю температуры соответствует состояние, в котором все частицы системы имеют нулевую кинетическую энергию. Это означает, что частицы системы не движутся, а находятся в состоянии абсолютного покоя.

Температура связана с кинетической энергией частиц системы соотношением:

T = 2/3 * k * ⟨v^2⟩

где: T - температура. k - постоянная Больцмана. ⟨v^2⟩ - среднее значение квадрата скорости частиц.

Из этого соотношения следует, что абсолютная температура равна нулю, когда ⟨v^2⟩ = 0. Этот расчет приводит к значению абсолютного нуля, равному -273,15 °C = -459,67 °F

 

Comments

Занимательно. Но иэ приведённой формулы -273,15 вообще никак не следует. Это не объяснение парадокса.

---

Марсу. Вы где-то массу потеряли. Справа должна быть кинетическая энергия. Для воды надо бы подумать про 3/2 (3 атома, не больше ли степеней свободы?).
И мне тоже непонятно как из такой или похожей формулы можно хотя бы оценить температуру фазового перехода.