Was passiert mit Materie wenn sie nahe 0 Kelvin kommt?
Was passiert mit Materie wenn sie 0 Kelvin erreicht?
5 Antworten
Wenn man einen Körper Wärmeenergie zuführt,dann dient dies zu Erhöhung der "Inneren Energie" U.Dies ist die Summe der Energie der einzelnen Atome und Moleküle.
Diese bewegen sich um einen gedachten Ruhepunkt,geradlinig oder auch durch Rotation.Diese Gesamtbewegungsenergie ist dann die innere Energie.
Kühlt man den Körper herunter,so entzieht man ihn Energie.Die innere Energie wird weniger,die Temperatur des Körpers sinkt.
Die Temperatur ist somit ein Maß für die innere Energie eines Körpers !!
Beim absoluten Nullpunkt tut sich dann nichts mehr.Die Atome/Moleküle bewegen sich nicht mehr.
Dies ist der Zustand größter Ordnung,der mit den Begriff Entropie (S) beschrieben wird..
Wird nun dem Körper wieder Wärmeenergie zugeführt,so bewegen sich die Atome /Moleküle wieder,die Entropie (S) steigt,die Unordnung wächst !!
Temperatur ist ein Maß für die Bewegung von den Teilchen. Wenn man zu extrem niedrige Temperaturen kommt, wird die kinetische Energie der Teilchen immer kleiner und somit Quanteneffekte immer wichtiger.
Ein Grund ist die Heisenberg'sche Unschärferelation, der besagt dass man Ort und Impuls eines Teilchens nicht beide genau kennen kann. Bei sehr niedrigen Temperaturen kennt man den Impuls eines Teilchens immer genauer, und sein Ort dann nicht mehr so. Wenn sich die Teilchen immer mehr überlappen, können Quanteneffekte auf größerer Skala auftreten.
Durch die quantenmechanische Ordnung kommt es dann zu Effekte wie Supraleitung, Superfluidität, usw.
Bei null Kelvin besitzen alle Teilche keine innere Energie mehr, die Ordnung ist maximal, es findet keine Brownsche Molekularbewegung mehr statt.
Bislang waren alle Antworten falsch, wogegen GuteFrage kein Instumentarium bietet. Es gibt zwar den "Pfeil runter", aber der bewirkt wohl nicht viel.
Nach meiner Erfahrung liegt es auch an der Frage, ob sich Dampfplauderer berufen/ermuntern fühlen, ihren Senf gegen Punkte zu tauschen.
Dass alles nur stillsteht, "einfriert", ist sicher falsch. Helium ist auch beim absoluten Nullpunkt noch flüssig, unter Normaldruck zumindest.
Mach dich einfach mal über folgende Themen schlau, und stell konkrete Fragen, dann bekommst du auch gute Antworten:
- Supraleitung
- Suprafluidität bzw. Helium II
- Bose-Einstein-Kondensate
Letzteres kann sie nicht erreichen. Gesetze der Quantenmechanik und die Tatsache, daß wir eine kosmische Hintergrundstrahlung von 2.7K haben, verhindern das.
Mein Kühlschrank muss ja auch nicht NULL Kelvin erzeugen sondern "nur" 255K.
Es gibt aber "Kühlschränke", die das können - naja, bis auf ein paar mK oder µK.
Die Temperatur der Hintergrundstrahlung ist so oder so völlig irrelevant.
Naja - der Teufel steckt im Detail. Von ein paar mK oder µK war nicht die Rede.
Die Rede war von NULL K. ;-)
Und in einer Küche von 20°C kann man keine Temperaturen unter 20°C erreichen?
Wo lebst du, dass du noch nichts vom Kühlschrank gehört hast?