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负热力学温度实验例子其他回答都已举例了!

更新时间:2024-04-20 文章作者:佚名 信息来源:网络整理 阅读次数:

其他答案中已经给出了负热力学温度实验的例子。 让我在这里解释一下热力学平衡。Zzf物理好资源网(原物理ok网)

我们通常知道的热力学三定律一般都是用卡诺循环从一组经典角度来解释的。 这组解释将热力学温度解释为分子的平均动能。 既然是动能,那么它一定是正的。 它还推断分子存在“静止”状态,并将该状态定义为“绝对零”。Zzf物理好资源网(原物理ok网)

以上都是基于经典物理学。 该温度处于平衡状态热力学温度,我们可以使用某些温度计来测量。Zzf物理好资源网(原物理ok网)

热力学温度Zzf物理好资源网(原物理ok网)

但分子真的会静止吗? 有没有可能动能为“0”? 进入量子世界就不一样了。 如果分子的动能是“0”热力学温度,我们不是已经准确的测量出了分子的速度吗? 这是非常非量子力学的。Zzf物理好资源网(原物理ok网)

然后我们将热力学温度重新定义为封闭系统中能量与熵的变化率,从而可以用公式计算温度。 这时英语作文,我们不需要系统处于热平衡状态,也不需要直接测量温度或分子动能。 ,但间接测量。 从那时起,奇怪的事情就发生了。 这个变化率可以是负值,因为熵最小的状态并不是唯一的,因为不仅所有处于最低能级的粒子的基态熵最小,理论上所有粒子都处于一些高度规则的激发中。 状态熵也可以最小化,并产生负温度。Zzf物理好资源网(原物理ok网)

你问这个状态平衡吗? 答案是不平衡,因为处于激发状态需要外界源源不断的能量来维持这个状态,它们会自发地回落到熵较大、内能较小的状态。Zzf物理好资源网(原物理ok网)

此时的温度是直接通过实验测得的吗? 不,它是从理论上推导出来并间接测量的。 因为我们常用的元件的测温原理,物体的热胀冷缩是基于热平衡原理的,不属于这一部分。 (气体、液体的体积变化、合金的电阻变化等)Zzf物理好资源网(原物理ok网)

但你说这是经过实验证明的吗? 是的,这个负温度是可以计算和间接测量的。Zzf物理好资源网(原物理ok网)

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