Teplota je měřítkem toho, kolik má systém tepelné energie. Toto měření znamená, že všechny atomy a molekuly, které se pohybují, mají určité množství kinetické energie (a méně zřejmě potenciální energie). Když se všechny molekuly (nebo atomy) v systému přestanou úplně pohybovat, je tak chladný, jak jen může být. Tato teplota, při níž neexistuje vůbec žádná tepelná energie, se nazývá absolutní nula.
Číselně se zapisuje jako 0 K, -273,15 °C nebo -459,67 °F.
Představa absolutní nuly hraje roli v pochopení toho, kolik energie je k dispozici molekulám plynu v zákoně ideálního plynu, protože teplota musí být měřena v absolutní stupnici (jako Kelvin), aby zákon ideálního plynu dával smysl. Kromě toho hraje pojem absolutní nuly roli ve fyzice vyzařování černého tělesa (kolik energie vyzařuje objekt při určité teplotě) a maximální možné účinnosti tepelného motoru (tzv. carnotova účinnost).
Pojmem absolutní nuly se zabývá také fyzika klimatických změn. Průměrná teplota Země, která je asi 15 °C, by byla 288 K. Pokud by skleníkové plyny zvýšily teplotu planety o 1 %, pak by se nezvýšila o 0,15 stupně, ale o 2,88 stupně. Kelvin i Celsius mají stejný přírůstek stupňů, ale Kelvin je absolutní stupnice (což znamená, že její nulový bod je skutečně nula) a Celsius je relativní stupnice (její nulový bod je libovolný – byl zvolen vědcem). Proto by se teplota zvýšila o 2,88 stupně místo o 0,15 stupně. Pochopení toho, jak tyto malé procentuální změny teploty Země mohou vést k drastickým důsledkům pro planetu, je důležitou součástí vědy o klimatu.
Termodynamika ukázala, že se nelze dostat na absolutní nulu, ale fyzikové se k ní dostali velmi blízko. Pomocí laserového chlazení a magnetické pasti se experimentům podařilo dostat atomy na teplotu několika nK (10-9 K) a vytvořit Boseho Einsteinovy kondenzáty. Pro představu, jak chladné to je, si představte teploměr natažený z Victorie ve státě BC do St. Johns v Newfoundlandu (7500 km) (viz obrázek 1).
- 293 K (20 °C) Pokojová teplota – centrum Victorie
- 273 K (0 °C) Voda zamrzá – hranice BC-Alberta
- 0 K – přístav v centru St. Johns Newfoundland
- 1 nK – 0,026 mm od přístavu, méně než zrnko písku od konce teploměru!
Pro další čtení
- Temperatura
- Celsius
- Fahrenheit
- Klima
- Termální energie
- Nebo prozkoumejte náhodnou stránku
- Upraveno z:
- : (Vlastní tvorba) , přes Wikimedia Commons a E Pluribus Anthony, převedeno na Wikimedia Commons Kaveh (log), optimalizováno Andrew pmk. (Vlastní tvorba) , prostřednictvím Wikimedia Commons Jasonem Donevem 12. ledna 2015.
- 2.0 2.1 2.2 Winston Smith. „Význam absolutní nuly ve vědě: An Introduction“ Dostupné 10. prosince 2018. Dostupné z: https://www.brighthubeducation.com/science-homework-help/111787-importance-of-absolute-zero/
- Janet Larsen. „Globální teplota“ Dostupné 10. prosince 2018. Dostupné z: http://www.earth-policy.org/indicators/C51
.