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熱力学的温度
1.概要
1.1.実用化
2.温度、運動、伝導、熱エネルギーの関係
2.1.運動エネルギー、並進運動、および温度の性質
2.2.高速の並進運動
2.3.分子の内部運動と比熱
2.4.熱エネルギーの拡散:エントロピー、フォノン、移動伝導電子
2.5.熱エネルギーの拡散:黒体放射
2.5.1.熱力学的温度の表
2.5.2.相変化の熱
2.5.3.内部エネルギー
2.5.4.絶対エネルギーゼロの内部エネルギー [修正 ]
物質が冷えると、異なる形態の内部エネルギーおよびそれらの関連効果が同時に減少する:利用可能な相転移の潜熱は、物質がより規則性のない状態からより規則正しい状態に変化するときに解放される。原子と分子の並進運動は減少する(それらの運動温度は低下する)。分子の内部運動は減少する(内部温度は低下する)。伝導電子(物質が電気伝導体である場合)はいくらか遅く移動する。黒体放射のピークエミッタンス波長が増加する(光子のエネルギーが減少する)。物質の粒子ができるだけ近くに静止してZPE誘導量子力学的運動のみを保持する場合、物質は絶対温度(T = 0)の温度にある。
絶対ゼロはゼロ熱力学温度の点であり、物質の粒子成分が最小限の動きを有する点でもあるが、絶対ゼロは必ずしも物質がゼロの熱エネルギーを含む点ではない。 1つは内部エネルギーによって意味されるものと非常に正確でなければなりません。しばしば、ある物質に起こり得るすべての相変化は、それが絶対ゼロに達する時点までに起こるであろう。ただし、必ずしもそうではありません。特に、T = 0のヘリウムは、室温で液体のままであり、結晶化するには少なくとも25バール(2.5MPa)の圧力下でなければならない。これは、ヘリウムの融解熱(ヘリウム氷を溶かすのに必要なエネルギー)がゼロ点エネルギーの運動誘発効果が低圧で氷結するのを防ぐのに十分であるほど低い(1モル当たりわずか21ジュール)ためです。少なくとも25バール(2.5MPa)の圧力下でのみ、この潜熱エネルギーは、ヘリウムが凍結している間に解放され、絶対ゼロに近づく。さらなる複雑さは、多くの固体が、非常に高い圧力(数百万バール、または数百ギガパスカル)で、それらの結晶構造をよりコンパクトな配置に変えることである。これらは、結晶格子がより熱力学的に好ましいコンパクトなものに変化するときに潜熱が放出される固相 - 相転移として知られている。
上記の複雑さは、T = 0物質内の内部エネルギーに関するむしろ厄介な包括的な記述をする。しかし、圧力にかかわらず、最零点の結晶格子を有する固体(図8の左上)は、絶対ゼロであるため、内部エネルギーが最小で、これまで存在していたゼロ点エネルギーの背景に一定の圧力での物質について、絶対ゼロは最も低いエンタルピー(内部エネルギー、圧力、および体積を考慮した仕事電位の尺度)であるとも言える。最後に、すべてのT = 0物質にゼロの運動熱エネルギーが含まれていると言うのは、常に真実です。
3.熱力学的温度の実用化
4.熱力学的温度の定義
5.歴史
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