A hőmérséklet annak a mértéke, hogy egy rendszer mennyi hőenergiával rendelkezik. Ez a mérés azt jelenti, hogy az összes mozgó atomnak és molekulának van egy bizonyos mennyiségű mozgási energiája (és kevésbé nyilvánvalóan potenciális energiája). Amikor egy rendszerben az összes molekula (vagy atom) teljesen megáll a mozgásban, akkor az a lehető leghidegebb. Ezt a hőmérsékletet, ahol egyáltalán nincs hőenergia, abszolút nullának nevezzük.
Numerikusan ezt 0 K, -273,15°C, vagy -459,67°F.
Az abszolút nulla gondolata szerepet játszik annak megértésében, hogy mennyi energia áll rendelkezésre a gázmolekulákból az ideális gáztörvényben, mivel a hőmérsékletet abszolút skálán (például Kelvinben) kell mérni, hogy az ideális gáztörvénynek értelme legyen. Ezenkívül az abszolút nulla fogalma szerepet játszik a feketetest-sugárzás fizikájában (mennyi energia sugárzik ki egy tárgyból egy adott hőmérsékleten) és egy hőmotor maximális lehetséges hatásfokában (az úgynevezett Carnot-hatásfok).
Az abszolút nulla fogalma az éghajlatváltozás fizikájának is része. A Föld átlaghőmérséklete, ami kb. 15°C, 288 K. Ha az üvegházhatású gázok 1%-kal növelnék a bolygó hőmérsékletét, akkor az nem 0,15 fokkal emelkedne, hanem 2,88 fokkal. A Kelvin és a Celsius mindkettőnek ugyanaz a fokfokozata, de a Kelvin abszolút skála (ami azt jelenti, hogy a nullpontja valóban nulla), a Celsius pedig relatív skála (a nullpontja önkényes – egy tudós választotta ki). Ezért a hőmérséklet 0,15 fok helyett 2,88 fokkal nőne. Annak megértése, hogy a Föld hőmérsékletében bekövetkező ilyen kis százalékos változások hogyan vezethetnek drasztikus következményekhez a bolygóra nézve, fontos része a klímatudománynak.
A termodinamika kimutatta, hogy lehetetlen elérni az abszolút nullpontot, de a fizikusok nagyon közel jutottak hozzá. Lézerhűtéssel és mágneses csapdázással kísérletek segítségével sikerült az atomokat néhány nK (10-9 K) hőmérsékletre lehozni, hogy Bose-Einstein-kondenzátumokat alkossanak. Hogy érzékeltessük, milyen hideg ez, képzeljünk el egy hőmérőt, amely a BC-beli Victoriától az új-fundlandi St. Johnsig (7500 km) húzódik (lásd az 1. ábrát).
- 293 K (20°C) Szobahőmérséklet – Victoria belvárosa
- 273 K (0°C) A víz megfagy – a BC-Alberta határ
- 0 K – a kikötő St. Johns Newfoundland belvárosában
- 1 nK – 0,026 mm-re a kikötőtől, kevesebb mint egy homokszemnyi távolságra a hőmérő végétől!
Bővebb információ
- Hőmérséklet
- Celsius
- Fahrenheit
- Klíma
- Thermikus energia
- Vagy fedezz fel egy véletlenszerű oldalt
- Módosítva a: E Pluribus Anthony, átvitte a Wikimedia Commonsra Kaveh (log), optimalizálta Andrew pmk. (Saját munka) , via Wikimedia Commons by Jason Donev 2015. január 12., január 12.
- 2.0 2.1 2.2 Winston Smith. “Az abszolút nulla jelentősége a tudományban: An Introduction” Hozzáférés: 2018. dec. 10., dec. 10. Elérhető: https://www.brighthubeducation.com/science-homework-help/111787-importance-of-absolute-zero/
- Janet Larsen. “Global Temperature” Hozzáférés: Dec.10, 2018. dec. 10. Elérhető a következő címen: http://www.earth-policy.org/indicators/C51