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什么是绝对零度 绝对零度是多少摄氏度【解答】

冰火之心

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发布时间:2025-12-26 14:48:44

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绝对零度是热力学温标零点,即0 K,对应-273.15℃,由气体体积外推法确定,因实验精度提升而精确至小数,且受热力学第三定律限制不可达。

什么是绝对零度 绝对零度是多少摄氏度【解答】 - php中文网

绝对零度是热力学温标的理论最低温度点,标志着系统内粒子热运动趋于量子基态的极限状态。以下是关于其定义与数值的详细说明:

一、绝对零度的物理定义

绝对零度并非指“没有温度”,而是热力学温标(开尔文温标)的零点,即0 K。在此状态下,物质的微观粒子(原子、分子)的平动、转动和振动等经典热运动在宏观上趋近于停止,系统熵值达到其可能的最小值,仅保留量子力学所允许的零点能。

二、绝对零度对应的摄氏温度值

根据国际标准,绝对零度精确对应-273.15℃。该数值并非人为设定,而是通过理想气体在恒压下的体积-温度线性外推实验确定:在标准大气压下,多数气体每升高1℃,体积约膨胀其0℃时体积的1/273.15;反向推至体积为零时,对应温度即为-273.15℃。

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三、为何是-273.15而非整数

该小数源于实验精度提升的历史过程。早期查尔斯定律估算为1/273,后随低温测量技术进步(如铂电阻测温、声速法、介电常数法等),逐步修正为更精确的1/273.15。现代国际温标(ITS-90)确认,水三相点(0.01℃)严格定义为273.16 K,由此反推冰点(0℃)为273.15 K,故0 K = -273.15℃

四、绝对零度能否达到

依据热力学第三定律,任何有限步骤的冷却过程都无法使系统真正达到0 K,只能无限逼近。现实中,人类已实现纳开尔文量级(如100 pK)的极低温,但始终存在量子涨落与环境热耦合,导致绝对零度不可达成为物理学基本限制之一。

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