Det absolutte nullpunktet

[Hellemyr]

Hei!

 

Har lenge grublet på det absolutte nullpunktet.

 

-Hvorfor akuratt -273,15°?

 

-Hvordan vet vi at -273,15° er det kaldeste?

 

-Hvordan kan man få noe så kaldt?

 

-Hva skjer med noe om det blir kjølt ned til -273,15°, og så tint opp igjenn?

 

-Er det noen steder i universet hvor det er -273,15°?

 

-Finnes det noe absolutte nullpunkt for varme?

 

Håper dere ikke kommer med overkompliserte svar som jeg ikke forstår en ting av

[Valkyria]

-temperatur er en betegnelse på hvor fort nøytronene i atomkjernen snurrer rundt. (flere milliarder ganger i sekundet)

det sakteste de kan gå rundt, er 0 rpm. altså 0 kelvin

 

-vi vet at ingenting kan stå mer i ro enn helt i ro

 

-selv ikke i det tomme vakuum flere tusen lysår fra nærmest varmekilde blir det ikke 0 kelvin.

 

-det kommer ann på farten det blir tint opp, og materialet.

 

-forklart over

 

-nei

Endret 26. mars 2007 av Valkyria

[Andlier]

-temperatur er en betegnelse på hvor fort nøytronene i atomkjernen snurrer rundt. (flere milliarder ganger i sekundet)

det sakteste de kan gå rundt, er 0 rpm. altså 0 kelvin

 

8244151[/snapback]

 

 

Det er elektroner som snurrer rundt atomkjernen, ikke nøytronene i atomkjernen. Men det at elektronene snurrer rundt har ikke noe med temperatur å gjøre, elektronene snurrer rundt kjernen uansett.

 

Temperaturen er avhengig av atomene og molekylenes vibrasjoner og rotasjon seg i mellom og om seg selv. Ved det absolutte nullpunkt, 0 Kelvin, eller tilfeldigvis -273,15 grader celcius, står molekylene/atomene stille. Men elektronene beveger seg fortsatt. Om det er atomer eller molekyler som beveger seg er avhengig av om det er enatomig eller fleratomig stoff det er snakk om.

 

For en mer utfyllende beskrivelse av det absolutte nullpunkt, og entropi-betrakninger etc. er wikipedia stedet å lete: http://en.wikipedia.org/wiki/Absolute_zero

[SeaLion]

Temperaturen er avhengig av atomene og molekylenes vibrasjoner og rotasjon seg i mellom og om seg selv. Ved det absolutte nullpunkt, 0 Kelvin, eller tilfeldigvis -273,15 grader celcius, står molekylene/atomene stille. Men elektronene beveger seg fortsatt. Om det er atomer eller molekyler som beveger seg er avhengig av om det er enatomig eller fleratomig stoff det er snakk om.

 

For en mer utfyllende beskrivelse av det absolutte nullpunkt, og entropi-betrakninger etc. er wikipedia stedet å lete: http://en.wikipedia.org/wiki/Absolute_zero

Som wikipedia-kilden din ganske riktig poengterer står heller aldri atomene og molekylene absolutt helt i ro ved 0 Kelvin, de berører bare ikke andre atomer/molekyler. Det vil alltid være en viss restenergi som det aldri går an å fjerne, også ved det absolutte nullpunktet, det som kalles nullpunktenergi. Men for oss vanlige dødelige er dette selvsagt jevngodt med flisespikking.

http://en.wikipedia.org/wiki/Zero-point_energy

[SeaLion]

-Finnes det noe absolutte nullpunkt for varme?

Ja, det er nettopp det som kalles det absolutte nullpunktet, 0° Kelvin. Alt over 0° Kelvin er definert som varme, også -100° Celsius er varme. Vi tenker i det daglige på dette som kulde, men i fysikken er +73° Celsius dobbelt så varmt som -100° Celsius.

 

Dette er det lettere å se om man bruker Kelvinskalaen. Kelvinskalaen har like store trinn som Celsiusskalaen, men starter ikke ved frysepunktet for vann, men ved det absolutte nullpunktet. Så +270° Kelvin er det samme som 0° Celsius. -100° Celsius er det samme som +173° Kelvin.

 

Men jeg tipper at du egentlig prøvde å spørre om det finnes noen grense for hvor varmt det kan bli. Svaret er nei, i teorien kan det bli uendelig varmt. I praksis finnes det imidlertid visse grenser, selv inne i kjernen på de aller varmeste stjernene i universet er det ikke uendelig varmt.

 

Men selv inne i kjernen på Sola (vår lokale stjerne) er det såpass varmt at det finnes jern der, i gassform.

[SeaLion]

-Hvorfor akkurat -273,15°?

Det er beregnet teoretisk. Man måler molekylhastigheten ved ulike temperaturer og beregner når de vil slutte å bevege seg.

 

-Hvordan vet vi at -273,15° er det kaldeste?

Se over.

 

-Hvordan kan man få noe så kaldt?

Man fjerner varme. Alt over 0 Kelvin er varme og kan fjernes f.eks ved hjelp av varmepumper (samme system i kjøleskap og frysebokser). Varmepunper er imidlertid veldig lite effektive ved ekstremt lave temperaturer, så da kan man faktisk roe ned molekylene med laserlys. Ved å skyve i mot molekylbevegelsen med laseren vil molekylet bremses opp og dermed miste bevegelsesenergi (som er det samme som varme).

 

Men selv i avanserte laboratorier har enda ingen klart å oppnå det absolutte nullpunktet. Det nærmeste er 450 pikaKelvin, altså 0,00000000045 Kelvin.

 

-Hva skjer med noe om det blir kjølt ned til -273,15°, og så tint opp igjen?

Det tines opp igjen. Stoffer opphører ikke å være stoffer selv ved 0 Kelvin, Og så lenge de ikke blir utsatt for mekaniske påvirkninger (slag/rystelser) mens de er nedkjølt til 0 Kelvin, så vil de ikke se anderledes ut når de tines opp.

 

-Er det noen steder i universet hvor det er -273,15°?

Antagelig ikke. Det nærmeste som er målt er -272,15° Celsius, altså 1 Kelvin. Denne temperaturen er målt i den såkalte Boomerang-tåka langt ute i Melkeveien, 5000 lysår unna oss:

http://en.wikipedia.org/wiki/Boomerang_Nebula

Endret 27. mars 2007 av SeaLion

[Valkyria]

-Finnes det noe absolutte nullpunkt for varme?

Ja, det er nettopp det som kalles det absolutte nullpunktet, 0° Kelvin. Alt over 0° Kelvin er definert som varme, også -100° Celsius er varme. Vi tenker i det daglige på dette som kulde, men i fysikken er +73° Celsius dobbelt så varmt som -100° Celsius.

8246644[/snapback]

 

her tror jeg han tenker på at det absolutte kuldegrads punktet i Celcius. alt under 0 C blir definert som kuldegrader og alt over er varmegrader. så det er ingen begrensning for hvor mye temperaturen kan stige. den kan nå evig.

 

-Hva skjer med noe om det blir kjølt ned til -273,15°, og så tint opp igjen?

Det tines opp igjen. Stoffer opphører ikke å være stoffer selv ved 0 Kelvin, Og så lenge de ikke blir utsatt for mekaniske påvirkninger (slag/rystelser) mens de er nedkjølt til 0 Kelvin, så vil de ikke se anderledes ut når de tines opp.

 

det kommer ann på materilaet som blir tint/frøset og hurtigheten.

f eks glass ville sprukket før det nådde 0 kelvin. jern ville krympet, og hvis du varmer det opp for fort, vil det slå sprekker.

 

QUOTE

-Hvordan kan man få noe så kaldt?

Man fjerner varme. Alt over 0 Kelvin er varme og kan fjernes f.eks ved hjelp av varmepumper (samme system i kjøleskap og frysebokser). Varmepunper er imidlertid veldig lite effektive ved ekstremt lave temperaturer, så da kan man faktisk roe ned molekylene med laserlys. Ved å skyve i mot molekylbevegelsen med laseren vil molekylet bremses opp og dermed miste bevegelsesenergi (som er det samme som varme).

 

feil... pga gravitasjonen, vil ingenting kunne stå absolutt helt i ro. om det er jordas gravitasjonsfelt, månens, solas eller lille Lise i en galakse langt langt borte, så påvirker gravitasjonen molekylene, og fører til at de vil være i bevegelse. (gravitasjonen virker overalt... den blir bare svakere og svakere jo lenger vekk vi går)

[SeaLion]

feil... pga gravitasjonen, vil ingenting kunne stå absolutt helt i ro.

Akkurat som jeg selv skrev litt tidligere i tråden, du leser aldri andre innlegg enn det siste, gjør du vel? Årsaken til at molekylene/atomene aldri blir liggende helt i ro er imidlertid den såkalte nullpunktenergien, se link i et annet av mine innlegg i denne tråden.

[Reverend_Jim]

-Er det noen steder i universet hvor det er -273,15°?

Antagelig ikke. Det nærmeste som er målt er -272,15° Celsius, altså 1 Kelvin. Denne temperaturen er målt i den såkalte Boomerang-tåka langt ute i Melkeveien, 5000 lysår unna oss:

http://en.wikipedia.org/wiki/Boomerang_Nebula

8246717[/snapback]

 

Vi har faktisk kommet nærmere det absolutte nullpunkt her på jorda, og det har blitt målt temperaturer helt nede på 450 pK (i laboratorium, så klart). 1 pK= 10*−12 pK.

[SeaLion]

-Er det noen steder i universet hvor det er -273,15°?

Antagelig ikke. Det nærmeste som er målt er -272,15° Celsius, altså 1 Kelvin. Denne temperaturen er målt i den såkalte Boomerang-tåka langt ute i Melkeveien, 5000 lysår unna oss:

http://en.wikipedia.org/wiki/Boomerang_Nebula

8246717[/snapback]

Vi har faktisk kommet nærmere det absolutte nullpunkt her på jorda, og det har blitt målt temperaturer helt nede på 450 pK (i laboratorium, så klart). 1 pK= 10*-12 pK.

Jeg har nevnt det labforsøket tidligere i denne tråden, men her lød spørsmålet "er" og med mindre labben fortsatt holder sitt forsøk i gang flere år etterpå, så er det kaldeste stedet i universet i Boomerangtåka. Endret 5. april 2007 av SeaLion

[Arve Systad]

Men ein teori frå mi side;

 

Om ein klarar å kjøle noko ned til 0 K, så vil det jo stå heilt stille - men i forhold til kva?

 

To scenario:

 

1. I ro i forhold til omgivnadane. Ikkje noko stort problem å tenke seg igrunn, den vil berre halde seg i ro.

 

2. "Absolutt-ro": i ro i forhold til eit absolutt punkt i universet - om du då får noko kjølt ned til 0 K, vil den tingen då berre bryte seg igjennom alt og forsvinne ut frå vår rekkevidde (sett at du klarte å halde tingen kjølig over tid)?

 

Sjølv ser eg på forklaring 2 som mest realistisk, men det blir i det heile tatt litt absurd. Innspel?

[Valkyria]

det står ikke i ro i forhold til noe...

det står i ro i forhold til seg selv... molekylene beveger seg ikke, men det beveger seg i forhold til noe på akkurat samme måte.

[Red Frostraven]

-Hvorfor akuratt -273,15°?

8243649[/snapback]

 

Under 1 atmosfæres trykk så koker vann på 100 grader celsius, og fryser ved 0 grader celsius.

(Idellt sett, men det spørs på hvor rent vannet er, og på hvor store feil som ble gjort da celsius ble standardisert.)

 

Siden celsius er et mål under normalt trykk på jorden, som er en tilfeldig valgt planet i det enorme verdensrommet, så har ikke celsius noe å gjøre med det absolutte nullpunkt å gjøre, på samme måte som Pi ( π )-- 3.14

 

Eller:

 

3.1415926535897932384626433832795028841971693

993751058209749445923078164062862089986280348

253421170679821480865132823066470938446095505

822317253594081284811174502841027019385211055

596446229489549303820...

 

Vi kunne sikkert ha valgt et *noe* bedre tallsystem, men tallsystemet er ikke laget for pi, men for andre ting.

 

Celsius er laget for å finne ut når vann fryser og koker på jorden.

−273.15 er like uheldig som stakkars Pi.

[Reeve]

-Finnes det noe absolutte nullpunkt for varme?

Ja, det er nettopp det som kalles det absolutte nullpunktet, 0° Kelvin. Alt over 0° Kelvin er definert som varme, også -100° Celsius er varme. Vi tenker i det daglige på dette som kulde, men i fysikken er +73° Celsius dobbelt så varmt som -100° Celsius.

 

Dette er det lettere å se om man bruker Kelvinskalaen. Kelvinskalaen har like store trinn som Celsiusskalaen, men starter ikke ved frysepunktet for vann, men ved det absolutte nullpunktet. Så +270° Kelvin er det samme som 0° Celsius. -100° Celsius er det samme som +173° Kelvin.

 

Men jeg tipper at du egentlig prøvde å spørre om det finnes noen grense for hvor varmt det kan bli. Svaret er nei, i teorien kan det bli uendelig varmt. I praksis finnes det imidlertid visse grenser, selv inne i kjernen på de aller varmeste stjernene i universet er det ikke uendelig varmt.

 

Men selv inne i kjernen på Sola (vår lokale stjerne) er det såpass varmt at det finnes jern der, i gassform.

8246644[/snapback]

 

Det er teorier som sier at det er et maksimum på hvor varmt neo kan bli, men ingen vet hva dette er. Det man tror vil skje hvis man bare varmer og varmer et objekt, er at du vil komme til et punkt der det ikke vil bli varmere, samme hvor mye energi du tilfører. Om dette er sant vet jo man ikke, for det er ekstremt vanskelig å nå høye nok temperaturer. I solens kjerne tror man at temperaturen er ca. 20 millioner grader Celsius, under en atombombeeksplosjon/fusjonsbome er det temperaturer på over 100 millioner grader Celsius, men i labaratorier har man klart å få plasma til å bli over 2 milliarder grader varmt. Dette gjorde de ved å kjøre ekstremt mye strøm gjennom tynne wolframledninger, så de fordamper med en gang, og blir til plasma. Så holder de denne plasmaen på plass ved hjelp av magnetfelt, og etter det jeg har forstått komprimerer den litt, for å få den enda varmere.

[Zethyr]

men i labaratorier har man klart å få plasma til å bli over 2 milliarder grader varmt. Dette gjorde de ved å kjøre ekstremt mye strøm gjennom tynne wolframledninger, så de fordamper med en gang, og blir til plasma. Så holder de denne plasmaen på plass ved hjelp av magnetfelt, og etter det jeg har forstått komprimerer den litt, for å få den enda varmere.

8338813[/snapback]

"Komprimerer den litt" er en underdrivelse. Hele plasmaskya imploderer vel på sett og vis, så den blir ganske samentrykket. Forøvrig brukte man stål (fremfor tungsten som vanligvis brukes) når man oppnådde over 2 GK.

Kilde: http://en.wikipedia.org/wiki/Z_machine