Wenn sich Atome auf 0 Kelvin abkühlen, bewegen sich dann trotzdem noch die Elektronen?

4 Antworten

Sogar noch besser ;) 

https://de.wikipedia.org/wiki/Supraleiter



Viele Metalle, aber auch andere Materialien werden unterhalb ihrer Sprungtemperatur - auch „kritische Temperatur“ Tc genannt - supraleitend. Für die meisten Materialien ist diese Temperatur sehr niedrig; um Supraleitung zu erreichen, muss das Material i. A. mit verflüssigtem Helium (Siedetemperatur −269 °C) gekühlt werden. Nur bei den Hochtemperatur-Supraleitern genügt zur Kühlung verflüssigter Stickstoff (Siedetemperatur −196 °C).

Im supraleitenden Zustand bleibt bzw. wird das Innere des Materials frei von elektrischen und magnetischen Feldern. Ein elektrisches Feld würde durch die ohne Widerstand beweglichen Ladungsträger sofort abgebaut. Magnetfelder werden verdrängt durch den Aufbau entsprechender Abschirmströme an der Oberfläche, die mit ihrem eigenen Magnetfeld das innere Magnetfeld kompensieren. Ein nicht zu starkes Magnetfeld dringt nur etwa 100 nm weit in das Material ein; diese dünne Schicht trägt die Abschirm- und Leitungsströme.



Zunächst einmal kann man nicht auf 0 K abkühlen (der Dritte Hauptsatz hat da was dagegen). Das spielt aber für die Frage keine Rolle, weil die An­regun­gen der Elektronen viel Energie brauchen. Ob 0.01 K oder 10 K ist denen völlig egal, sie können mit dieser winzigen Energie ohnehin nichts anfangen (da gibt es natür­lich Ausnahmen).

Bei hinreichend tiefen Temperaturen (und das ersteckt sich für die meisten Moleküle bis auf über Raumtemperatur) sind die Elektronen vorwiegend im Grundzustand.

Im Grundzustand haben die Elektronen eine gewisse räumliche Verteilung (z.B. halten sie sich im Fall chemischer Bindungen besonders gerne zwischen den beiden beteiligten Atomen auf). Und die hängt nicht von der Temperatur ab.

Es ist aber zweifelhaft, ob man sagen kann „die Elektronen bewegen sich“. Denn der Zustand ist stationär und nicht zeitabhängig. Eigentlich bewegt sich gar nichts, die Elektronen sind nicht „jetzt hier und im nächsten Moment dort“.

0 K ist nur ein theoretischer Wert, der praktisch niemals erreicht werden kann. Davon abgesehen ist die Vorstellung, Elektronen würden auf bestimmten Bahnen um den Kern kreisen, nur ein relativ simples und eigentlich überholtes Modell, das mit den realen Verhältnissen in einem Atom nicht viel zu tun hat.

Die Elektronen befinden sich bereits bei wesentlich höheren Temperaturen (Raumtemperatur) in ihrem energetischen Grundzustand und es gäbe kein Nieveau, was noch darunterliegen würde, egal, wie weit man abkühlt.  

16

Niveau....liest sich besser. :)

0

Chemie säure base? Frage?

Guten tag,

1)Man erkennt ob eine Säure oder Base, stark oder Schwach ist an ihrer Säure und Basenkonstante ist das richtig?

2)Ab welchen werten bezeichnet man einen Stoff als stark oder schwach? (Zahl)

3)Und warum wird die Säurekonstante = K (mal)C- (H2o) immer gerechnet? Was passiert wenn in einer Reaktionsgleichung mal kein H2o vorkommt?

Mfg

...zur Frage

Gleicher Atom, unterschiedliche Elektronen?

Hat ein Atom die selben Eigenschaften, wie ein gleicher, aber nur ohne elektronen? Bei der sonne sind die atome im plasma-zustand. Also, haben die Wasserstoff atome keine Elektronen, wie können die dann fusionieren, wenn es nicht ein richtiger atom ist, sondern nur in seinen einzelteilen? Wenn einem Atom die elektronen abgezogen werden, und hat am ende die gleichen elektronen wie ein anderer, zufälliger atom, haben sie die gleichen eigenschaften ?

...zur Frage

Woher nehmen Elektronen die Energie, sich um ein Atom zu drehen?

Die Elektronen bewegen sich auf Orbitalen um die Atome und erfahren durch die Kreisbewegung eine ständige Beschleunigung.

Woher nehmen die Elektronen die Energie, sich um die Atome zu bewegen? Wie kann man den EES (Energie Erhaltungssatz) hier erklären?

...zur Frage

Woher weiß man, dass im Eisenatom dir Atome so auf den Schalen platziert sind: 2,8,14,2?

Die Formel ist ja 2n^2, aber wieso könnte nicht auf der 1. Schale 2 Atome, auf der 2. Schale 8 Atome und auf der 3. Schale 15 Atome und dafür auf der vierten Schale nur eines sitzen?

Woher weiß ich also die Außenelektronenanzahl, wenn ich es nicht so einfach im PSE über die Periode nachschlagen kann ?

...zur Frage

Warum gibt es bei der Temperatur keine Obergrenze?

Hallo,

Bei ca -273,15°C also 0 Kelvin befindet sich ja bekanntlich der absolute Temperaturnullpunkt, da hier innerhalb der Materie keine Teilchenbewegungen stattfinden.. nun, in der Schule im Physikunterricht habe ich gelernt, dass je schneller sich die Teilchen/Atome innerhalb eines Körpers bewegen, dessen innere Energie weiter ansteigt und sich gleichzeitig seine Temperatur erhöht. Was passiert aber, wenn sich die Atome in einem Körper durch seine Erwärmung bereits mit Lichtgeschwindigkeit bewegen? Wie kann sich dieser dann noch erwärmen? Die Lichtgeschwindigkeit wird in der Physik ja als Geschwindigkeitsmaximum anerkannt.

Mfg

...zur Frage

Sind Atome nur Theorie?

Existieren Atome (Protonen, Elektronen, Neutronen) tatsächlich oder dient dieses Modell nur unserer Vorstellung?

...zur Frage

Was möchtest Du wissen?