為什麼自然界中最低溫只能到攝氏零下兩百多度,而高溫卻可以輕易達到幾千度呢

時間 2021-10-27 19:45:19

1樓:匿名使用者

-273.15℃ 絕對零度說明

絕對零度,即絕對溫標的開始,是溫度的最低極限,相當於-273.15℃,當達到這一溫度時所有的原子和分子熱運動都將停止。熱力學第三定律指出,絕對零度不可能通過有限的降溫過程達到,所以說絕對零度是一個只能逼近而不能達到的最低溫度。

人類在2023年得到了0.71k的低溫,2023年得到了0.27k的低溫,2023年創造了0.

00002k的超低溫記錄。目前,利用原子核的絕熱去磁方法,我們已經得到了距絕對零度只差三千萬分之一度的低溫,但仍不可能得到絕對零度。

看待這個問題,從巨集觀世界無法給出明確答覆,只有從微觀世界進行分析啦,溫度的變化會體現在物質內部分子平動、分子轉動、分子振動、電子運動和核運動等幾類,當溫度接近-273.15℃時候,這些運動都極其微弱了,如果真停止運動,那就不能再低了,所以這是一個極限值。可溫度升高這些運動可以加劇,只要有足夠的能量,即可加劇下去,這些運動的加劇也就體現在溫度的升高。

2樓:匿名使用者

物質的溫度取決於其內原子、分子等粒子的動能。

粒子動能越高,物質溫度就越高。

若粒子動能低到量子力學的最低點時,物質即達到絕對零度,不能再低。

3樓:雪峰機電

絕對零度,也就是-273.15℃(攝氏度)。 沒有一個地方有這個溫度,即使是宇宙的最深處,溫度也比絕對溫度高3度,人類也不可能製造出來這個溫度,只能無限的接近。

在這溫度下物體沒有內能。理論上所能達到的最低溫度,在此溫度下物體沒有內能。把-273.

15℃定作熱力學溫標(絕對溫標)的零度,叫做絕對零度(absolute zero)。 熱力學溫標的單位是開爾文(k±)自然界最冷的地方不是冬季的南極,而是在星際空間的深處,那裡的溫度是絕對溫度3度(3k),即只比絕對零度高3度。

4樓:科普世界

解惑!宇宙最高溫度超過百萬億度,為何最低溫只有零下兩百多度?

為啥低溫最低是-273.15℃?高溫卻可以無限?

5樓:昱名的理想

但這遠沒有上限,太陽表面5500℃以上,天狼星超過9000℃,中子星表面超過1000萬攝氏度,而中心則超過了100億度,而中子星碰撞時候則溫度更高........似乎沒有一個上限,為什麼低溫有個下限,而高溫卻沒有上限?

溫度的本質是什麼?

曾經熱質說非常流行,當時的科學界普遍認為熱質是一種無質量的氣體,物體吸收熱質後溫度會升高,熱質會有溫度高的物體流向溫度低的液體!熱質能解釋很多發熱現象,但卻無法解釋摩擦生熱,比如2023年時,英國科學家倫福德在監造大炮時就發現,磨鈍了鑽頭比鋒利的鑽頭產生熱量要高得多!有意思的是18世紀末期,還有科學家認為冷也是一種物質!

摩擦生熱

焦耳在2023年進行多次導體通電發熱的實驗後認為不過熱只是一種能量的形式,而隨著熱機理論的發展和布朗運動的發現,熱質說逐漸被粒子運動論所代替,早在2023年丹尼爾·伯努利發表著作《流體力學》中,伯努利提出,氣體是由大量向各個方向運動的分子組成的,分子對表面的碰撞就是氣壓的成因,熱就是分子運動的動能。2023年羅蒙諾索夫第一次明確提出熱現象是分子無規則運動的表現,可惜伯努力和羅蒙索夫的觀點沒有被當時所接受!

十九世紀中期克勞修斯和麥克斯韋玻爾茲曼統計定律釋出,但熱質論支持者仍然認為微粒運動只是假說,給熱質說這個大棺材釘上最後一根釘的是愛因斯坦和馬利安·斯莫魯霍夫斯基關於布朗的**,自此熱質說被徹底拋棄!

最低溫度和最高溫度的來歷

前文我們知道了物質的溫度取決於原子、分子等粒子的動能,根據麥克斯韋-玻爾茲曼分佈粒子動能越高,物質溫度就越高,那麼當粒子的動能低到量子力學的最低點時,物體也就達到了最低溫度,因此最低溫度即粒子不運動的溫度,這是可以計算出來的!

這個理論最低溫度就是絕對零度,也就是微觀粒子不運動的溫度:-273.15℃,但這個溫度是無法達到的,因為我們無法通過有限的迴圈將溫度降到這個值以下,另一個則是粒子巨集觀運動可以讓其靜止,但量子力學中的運動我們卻無法控制,所以-273.

15℃只是一個理論值,我們永遠都無法達到,即使宇宙未來熱寂時的溫度!

不過這個理論卻可以用來創造最低的溫度,即用鐳射頻率的多普勒效應來讓原子無限接近「停止」運動,以此來達到宇宙中最低的溫度,國際空間站的冷原子雲實驗達到了宇宙中最低的溫度:-273.1499999999 ℃,但距離絕對零度仍然有一步之遙!

宇宙中最高的溫度又是多少?

粒子不運動就是最低溫,那麼運動最高速就是最高溫度,這個溫度普朗克已經幫算好了:

1.416808(33) × 10^32 k

這裡必須要了解下粒子運動的最高速度,似乎沒有上限?但狹義相對論已經規定了速度的上限是光速,因此粒子運動也必須遵守這個規律,因此巨集觀物體的理論最高溫度就是微觀粒子在光速下的運動速度!與絕對零度相比,這更是一個人類無法企及的溫度!

宇宙誕生時的溫度

在本宇宙中只有一次機會有過最高的普朗克溫度,也就是奇點時的溫度,當整個宇宙處在一個奇點時大達到了這個溫度,但我們並不知道這個奇點維持了多久,因為那會時間都還沒有起點,自這個奇點膨脹以後,溫度就一路下降,到10^-6s後,溫度將下降到了能讓夸克在膠子的作用下誕生重子,之後就是太初核聚變,再後則是光子時期,一直到38萬年後等冷卻到光子可突破束縛,在宇宙中傳播,這個界限就是微波背景輻射!

6樓:小明學科學

物體的溫度和物體內粒子的平均動能有關。最低動能只能達到0,此時對應著最低溫度-273.15度。但是動能最高是沒有上限的,所以最高溫度可以達到無限。

7樓:dj林林

高溫可以無限,最主要的原因就是高溫在大氣層中產生熱量的時候是無限的上升,然後形成這種**點,所以說在空氣中的這種高溫是沒有辦法限制的。

8樓:技術小輝

因為溫度到-273.15℃的時候,物質都會靜止,不會有溫度了,所以低溫最低是-273.15℃。而高溫沒有這個限制,所以溫度可以無限高。

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