热力学统计结课作业

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1、热力学·统计物理结课作业学院：理学院班级：应用物理二班学号：11510203姓名：司家旺绝对零度的思考摘要:简要叙述了绝对零度的定义、由来和极低温的历史。对绝对零度的定义以及不可达到性谈了自己的理解。说明了不能从热力学第二定律推导绝对零度不可能达到的原因。同时记载了人类在迈向绝对零度，改写低温记录的历程。最后阐述了绝对零度不可能达到与热力学第三定律是不等价的。关键词:绝对零度；温度；理想气体ThethoughtoftheabsolutezeroAbstract:ItBrieflydescribesthedefiniti

2、on，theoriginandtheextremelylowtemperatureoftheabsolutezero.accordingtothedefinitionoftheabsolutezero，weknowthedefinitionoftheabsolutezerocannotreachsexualandwetalkaboutourownunderstanding.theinstructionsfromthesecondlawofthermodynamicsisabsolutezeroimpossiblerea

3、son.what’smorethesecondlawofthermodynamicsagainsttheabsolutezeor，inahumantheabsolutezerotemperaturerecordsConstantlytoberewritten.FinallyexpoundsabsolutezeromaynotachieveandthelawsofthermodynamicsandBuDengJiaisnotequivalence.Keywords:Absolutezero；Temperature；The

4、idealgas引言：目前公认的绝对零度,是热力学温标的起点,相当于-273.15℃。研究发现,温度降低时,分子运动会变慢,温度降低的极限就是分子静止时的温度,由此得出了绝对零度的概念。绝对零度无法测量,因为要使一种测量温度的仪器既要测到绝对零度而又不会干扰受测的系统是不现实的。如果受测系统受到干扰,比如因仪器温差引起的热干扰或接触引起的运动干扰,那么待测体系的分子或原子就会运动,这样就不是绝对零度了。正文：1.绝对零度的由来绝对零度，理论上所能达到的最低温度，在此温度下物体没有内能。把-273.15℃定作热力学温标(

5、绝对温标)的零度，叫做绝对零度（absolutezero）。热力学温标的单位是开尔文（K）。绝对零度的概念早在17世纪末阿蒙顿(G．Amontons)的著作中就已有萌芽[1]。他观测到空气的温度每下降一等量份额，气压也下降等量份额。继续降低温度，总不会得到气压为零的时候，所以温度降低必有一限度。他认为任何物体都不能冷却到这一温度以下。阿蒙顿还预言，达到这个温度时，所有运动都将趋于静止。目前，我们通常把200~81k称为普冷区；80~0.3k称为低温区或深冷区；而把0.3k以下的温区称为极冷区。那么，低温有没有尽头呢？1

6、785年，法国物理学家查理发现：一定量的气体，在体积一定的情况下，温度每降低一度，压强就会降低它在零度的1/273。17年以后，盖·吕萨克又发现：一定量的气体，在压强一定的情况下，温度每降低一度，气体体积就会缩小它在零度的1/273。照此推算，当温度降低至－273℃时，所有气体的体积和压强都变为零。又过了半世纪，英国物理学家汤姆生明确指出：温度每降低一度，降低1/273的是物质分子的平均内能，即在－273℃时物质分子的平均内能要变为零，这显然是不可能的。结论很清楚，－273℃是物质的最低温度，物质世界里再没有比它更低的

7、温度了。这就是绝对温度的由来，也是科学上常用的热力学温标(K)的起点。1848年，英国科学家威廉·汤姆逊·开尔文勋爵建立了一种新的温度标度，称为绝对温标，它的量度单位称为开尔文（K）。这种标度的分度距离同摄氏温标的分度距离相同。它的零度即可能的最低温度，相当于零下273摄氏度（精确数为-273.15℃），称为绝对零度。因此，要算出绝对温度只需在摄氏温度上再加273即可。2.绝对零度的测量传统测量绝对零度的方法是采用外推法估算理想气体可以达到的最低温度（绝对零度）的摄氏温。代伟等[2]曾报道新型PTl4扩散硅压力传感器和

8、AD590电流型集成温度传感器灵敏度高，用它们配合贮气球体测量绝对零度，测量准确性和重复性好。将它们用于改进的绝对零度测量装置，实验时能明显地观察热力学现象，实验结果精确。以空气为介质，用改进后的实验装置测得的绝对零度值为-272.00℃，与标准值相比，百分差为0.42％，这在热学与热力学的实验中测量准确度是较高的。测得平均值为-