Šta je apsolutna nula i koliko iznosi

Šta je apsolutna nula?

Pre nego što saznate koja je definicija ovog pojma koji se, najčešće koristi u fizici, prvo bi trebalo da znate šta je to temperatura. Prema definiciji, temperatura je “ merilo srednje kinetičke energije čestica u materiji, to jest merilo unutrašnjeg atomskog i molekulskog kretanja i makroskopskim objektima „. Iz svega navedenog proizilazi da se temperatura kao takva može primeniti samo za veliki broj čestica, pa je shodno tome ona “ kolektivna osobina makroskopske materije „.

Postoji ukupno 4 različite jedinice za temperaturu i to: Kelvin, Celzijus, Farenhajt i Reomir.

Sad kada znate koja je definicija temperature, biće vam jasnija i definicija apsolutne nule, koja se najčešće primenjuje u fizici, ali se koristi i u ostalim prirodnim naukama i u nekim društvenim.

Ne zna se sa sigurnošću ko je odredio termin apsolutna nula, ali se pretpostavlja da se to odigralo u drugoj polovini 17. veka. Kako se pretpostavlja, to je uradio savremenik Bojla i Mariota, Gijom Amonton.

Bojl i Mariot su zaslužni za stvaranje takozvanog Bojl – Mariotovog zakona koji glasi: Ako pritisak nekog gasa raste, proporcionalno se smanjuje njegova zapremina.

Upravo taj zakon je koristio Gijom Amonton kako bi došao do novih saznanja, te se bavio proučavanjem merenja temperature komprimovanog gasa. Prilikom sporvođenja tih istraživanja primetio je da kada se ravnomerno smanjuje temperature, takođe ravnomerno se smanjuje i pritisak. Nakon toga je i izveo zaključak da ukoliko bi se i dalje smanjivala temperatura to bi dovelo do toga da pritisak gasa dođe do nule, na nekoj konačnoj, određenoj temperaturi. Međutim, poznato je da pritisak ne može da ima negativnu vrednost, onda je logično da temepratura treba da ima konačnu vrednost. Prema njegovom mišljenju ta konačna vrednost je iznosilla minus 240 stepeni Celzijusove skale. A ta konačna temperatura je nazvana apsolutna nula.

Nakon Amontona, ovim pitanjem su se bavili kasnije Šarl i Gej – Lisak. Oni su bili mnogo precizniji u merenjima, pa su uspeli da dokažu da kada pada pritisak, uz opadanje temperature od 1°C onda ona iznosi 273. deo pritiska koji taj određeni gas ima temperaturu 0 °C. Na taj način je je utvđena i vrednost, pa je apsolutna nula – 273 °C.

Definicija za apsolutnu nulu

Sada kada znate kako se došlo uopšte do apsolutne nule, verujem da će vam biti jasnija i definicija. A definicija apsolutne nule je sledeća: “ Apsolutna nula najniža moguća temperatura od koje ništa ne može biti hladnije, jer tada u sistemu nema toplotne energije. “

Da ne bi bilo zabune, na apsolutnoj nuli je moguće kretanje čestica, ali samo u vidu takozvane nulte tačke, koje se nameću preko principa neodređenost, a koji je opet jedan od kvantno – mehaničkih principa.

Koliko iznosi apsolutna nula?

Ono osnovno što treba da znate jeste da je vrednost apsolutne nule vrlo precizno definisana Rezolucijom 3, koja je doneta 1954. godine.
Kelvinova skala se smatra termodinamičkom ( apsolutnom ) temperaturskom skalom i na njoj apsolutna nula ima vrednost 0 Kelvina.

Ova vrednost na Celzijusovoj skali iznosi – 273.15 °C.

Apsolutna nula na Farenhajtovoj skali iznosi – 459.67 °F, dok je na četvrtoj, takođe termodinamičkoj skali, Rankinovoj ova vrednost takođe iznosi 0 °R.

Da ne bi bilo zabune oko toga koja je definicija apsolutne nule i šta je uopšte to, ono što treba da imate na umu jeste da je ovo do nedavno bilo nemoguće postići u fizici. Iako je u realnom životu, normalno da temepratura bude u minusu, možda zvuči čudno, ali u fizici to pre nije bilo moguće.

Na Kelvinovoj skali, koju u fizici zovu i Apsolutna temperaturna lestvica, nije bilo izvodljivo da se se ide ispod vrednosti niže od nule, a u smislu dobijanja temperature te vrednosti. Jer, fizika veli da da je temperatura određena kretanjem čestica i da što je niža temperatura niža, čestice su sve sporije. A na temperaturi ispod 0 Kelvina, što odgovara – 273 °C čestice prestaju da se kreću i na taj način nastaje sav nered u ksomosu. Ali i pored toga što je u fizici nekada bilo nemoguće i praktično da se ovo dogodi, danas se vrši sve veći broj eksperimenata sa željom da se dokaže da je moguće da se postigne stanje sa nultom toplotnom energijom. No, to nije tema našeg teksta.