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知识点

热力学零度可以达到吗(岳春阳)

绝对零度是指物体分子静止(没有热运动)时的温度,但如果物体分子的热运动要停止,分子之间的距离应该很小(几乎接触),但由于分子之间的斥力,这种情况无法实现。分子间距越小,排斥力越明显。所以绝对零度只能无限趋近,无法达到。

热力学零,即绝对零度,是热力学的最低温度,但只是理论下限。热力学温标的单位是开尔文(K),绝对零度是开尔文温标(简称K)定义的零点。0K等于摄氏刻度的零下273.15摄氏度,也就是0开尔文。在这个温度下,物体的分子没有动能,动能势能不为0,所以此时物体的内能不为0。物质的温度取决于其中的原子、分子和其他粒子的动能。

根据麦克斯韦-玻尔兹曼分布,粒子的动能越大,物质的温度越高。理论上,如果粒子的动能低到量子力学中的最低点,物质就会达到绝对零度,不能再低了。但绝对零度是无法达到的最低温度,自然界的温度只能无限趋近。如果你到达了,一切都会到达运动的最低形式。因为任何空之间必然有能量和热量,它们在不断地相互变化而不消失。所以绝对零度不存在,除非空之间从一开始就没有能量和热量。在绝对零度时,原子和分子具有量子论允许的最小能量。