Περιγράψτε την κίνηση των σωματιδίων ένα στερεό καθώς ψύχεται από -250C έως -273.15C;
Ακολουθεί μια ανάλυση του τι συμβαίνει:
Σημείο εκκίνησης:-250 ° C
* Δονητική κίνηση: Σε αυτή τη θερμοκρασία, τα σωματίδια σε ένα στερεό ήδη δονείται έντονα, αλλά το πλάτος τους (έκταση δονήσεων) περιορίζεται από τους ισχυρούς δεσμούς που τους συγκρατούν.
* Κινητική ενέργεια: Τα σωματίδια διαθέτουν σημαντική ποσότητα κινητικής ενέργειας, που εκδηλώνεται ως αυτή η δονητική κίνηση.
ψύξη στους -273.15 ° C (απόλυτο μηδέν)
* μείωση του δονητικού εύρους: Καθώς πέφτει η θερμοκρασία, τα σωματίδια χάνουν κινητική ενέργεια. Οι δονήσεις τους επιβραδύνουν και το πλάτος τους μειώνεται.
* πλησιάζοντας την ενέργεια μηδενικού σημείου: Η κβαντική μηχανική υπαγορεύει ότι ακόμη και στο απόλυτο μηδέν, τα σωματίδια εξακολουθούν να διαθέτουν μια ελάχιστη ποσότητα ενέργειας που ονομάζεται "ενέργεια μηδενικού σημείου". Αυτή η ενέργεια είναι υπεύθυνη για μια μικρή ποσότητα υπολειμματικών κραδασμών.
* Δεν υπάρχει κίνηση μετάφρασης: Τα σωματίδια σε ένα στερεό δεν μεταφράζονται (μετακινούνται από τη μία θέση στην άλλη) όπως αυτά σε υγρό ή αέριο.
Σημαντικές σημειώσεις:
* Φτάνοντας απόλυτο μηδέν: Η επίτευξη απόλυτου μηδενικού είναι θεωρητικά δυνατή, αλλά είναι πρακτικά αδύνατη. Ο τρίτος νόμος της θερμοδυναμικής δηλώνει ότι είναι αδύνατο να φτάσουμε στο απόλυτο μηδέν μέσω ενός πεπερασμένου αριθμού βημάτων.
* Διαφορετικά στερεά, διαφορετικές συμπεριφορές: Η ακριβής συμπεριφορά των σωματιδίων θα εξαρτηθεί από το συγκεκριμένο στερεό. Ορισμένα στερεά μπορεί να παρουσιάζουν ασυνήθιστα κβαντικά αποτελέσματα σε εξαιρετικά χαμηλές θερμοκρασίες.
Συνοπτικά
Καθώς ένα στερεό ψύχεται από -250 ° C έως -273,15 ° C, τα σωματίδια του συνεχίζουν να δονείται, αλλά το πλάτος τους μειώνεται. Τα σωματίδια προσεγγίζουν μια κατάσταση ελάχιστης δονητικής ενέργειας, πλησιάζοντας την ενέργεια του μηδενικού σημείου τους, αλλά ποτέ δεν φτάνουν στην πλήρη ακινησία.
