Woher weiß man wo der absolute Nullpunkt ist (wieso -273...°C)?
4 Antworten
Das ist vergleichsweise simpel. Der Wert wird einfach extrapoliert. Und zwar aus dem Gesetz von Gay-Lussac. Dabei sagt außerdem der dritte Hauptsatz der Thermodynamik, dass dieser Wert nicht erreichbar ist. Man kann sich aber beliebig nah annähern.
Weiteres siehe: https://de.m.wikipedia.org/wiki/Absoluter_Nullpunkt
Eine weiterführende mathematische Extrapolation (mit Berücksichtigung diverser Kriterien) , welches aus dem Gesetz von Gay-Lusaacs geschloßen wurde. Die Notwendigkeit eines solchen Gesetzten Punktes ist daraus geschlossen das Gasvolumen nicht Negativ werden kann, daher es einen niedrigsten Punkt geben müsse, da sich dieses Korrelativ an der Temparatur verhält. Da der Quotient aus Volumen und Temparatur nach dem immer Konstant sein müssen, ergab sich bei unter der festgelegten Skala dieser Wert wenn man Volumen 0 dort setzt. Da jedoch dieser ebenfalls in der Physik darüber liegen muss ist dieser nicht erreichbar, sondern nur auf Annährung von Experimentel von nur wenigen Milliardenstel Kelvin erreicht. Der Zusammenhang von Volumen und Temperatur liegen in der Aktivität der Teilchen begründet und ist bei dieser absoluten Temperatur und ergibt eben aus dem dem Volumen 0 und der dabei zugrande liegenden Zusammenhang.
https://de.wikipedia.org/wiki/Thermische_Zustandsgleichung_idealer_Gase#Gesetz_von_Gay-Lussac
Hier ist auch ein Schaubild gegeben das diese Gesetzmäßigkeit als Graph aufzeigt und dabei die y-Achse zerschneidet beim kleinst angenommenen Wert den x (Volumen) Annehmen kann, nämlich 0. So ermittelt sich der 0-Punkt, überdem alles reele liegen muss.
Das ist nur Physik, hat im Grundsatz nichts mit Chemie zu tun.
Weil sich Atome dann nicht mehr bewegen je heißer es wird, umso heftiger bewegen sie sich.
Je kälter es wird, umso weniger bewegen sie sich - bis sie sich überhaupt nicht mehr bewegen
Der Gag ist, daß die dann nicht mehr nebeneinander sitzen sondern ineinander verschwimmen und sich überlagern.
und warum bedeutet keine Bewegung =absolute Nullpunkt.
bisher bin ich der Ansicht das des Universum zu groß und unerforscht ist um überhaupt etwas in diese Richtung zu behaupten. Stichwort unbekannte Wissenschaften.
Aber vielleicht gilt es ja doch als bewiesen? Die Antwort von dir war mir absolut nicht ausreichend:)
Ja sicher ist es bewiesen.
"und warum bedeutet keine Bewegung =absolute Nullpunkt." - Weil das nunmal so ist. Naturgesetz und so...
Aktuelle Stand der Wissenschaft. Aktuelle Stand des Irrtums.
Ich scherze nur;) und schätze die Wissenschaft
ps. der Link bezieht sich auf die Erde. Hatte das Universum im Kopf. Ging aus der ursprünglichen Frage nicht hervor:)
Auf der Erde gelten dieselben physikalischen Gesetze wie im Rest des Universums.
Da muss ich wiedersprechen. Zwar folgt alles Gesetzten. Aber alleine die Schwerkraft findest du auf der Erde. Kletter mal paar Kilometer hoch. Da findest du dieses physikalische gesetzt nicht mehr. Also keine Anziehung mehr? oh doch. nur nicht mehr von der Erde. Unser ganzes Sonnensystem bewegt sich. Durch welche Kräfte?;)
Und weißt du das sich auch unsere Galaxy bewegt so wie Milliarden andere?
@hydrahydra "Auf der Erde gelten dieselben physikalischen Gesetze wie im Rest des Universums."
Ich bin davon überzeugt das an verschiedenen Orten, verschiedene Gesetze herrschen. Ein Gesetz ist definiert. Die erdanziehungskraft haben wir in Zahlen und Formeln beschrieben. Woanders gelten daher auch andere Gesetze. Wer weiß, welche geheimen Gesetze im schwarzen Loch existieren? Zumindest nicht die, unter denen du lebst ;) das ist nicht bewiesen. Aber wohl sehr wahrscheinlich oder?
"Aber alleine die Schwerkraft findest du auf der Erde" - Ja, und das widerspricht keinen physikalischen Gesetzen. Hier sind nunmal die Gegebenheiten so, dass es Schwerkraft gibt... wie auch an allen anderen Orten im Universum, an denen die Gegebenheiten dazu führen. Das ändert nichts an den Naturgesetzen.
"Ich bin davon überzeugt das an verschiedenen Orten, verschiedene Gesetze herrschen." - Eine Überzeugung ist kein Beweis, noch nicht mal ein Beleg.
"Wer weiß, welche geheimen Gesetze im schwarzen Loch existieren?" - Du doch hoffentlich... Warum würdest du sonst mit deiner Überzeugung zu argumentieren versuchen, wenn du keinen Anhaltspunkt dafür hättest?
"Zumindest nicht die, unter denen du lebst" - Doch, natürlich... nur eben nicht dieselben Umstände, unter denen ich lebe. Wichtiger Unterschied! Die Naturgesetze sind auch dort die selben, wie hier.
"Aber wohl sehr wahrscheinlich oder?" - Nein...
okay. offensichtlich verstehen wir etwas anderes unter "sind überall gleich"
Ja, und das widerspricht keinen physikalischen Gesetzen. Hier sind nunmal die Gegebenheiten so, dass es Schwerkraft gibt... wie auch an allen anderen Orten im Universum, an denen die Gegebenheiten dazu führen.
Ich denke das ist falsch. Gerne lasse ich dir die Überzeugung solche Aussagen über unbekanntes zu treffen.
Die meisten Antworten beziehen ihr Wissen offensichtlich aus einem Wikipediaartikel, wobei das mal wieder ein Fall ist, wo wikipedia missverständlich, nicht ganz exakt und teils sogar falsch formuliert ist und die Leser desselbigen auf dieses Missverständnis direkt reingefallen sind.
Genauere Auskunft gibt da das international anerkannte Standardwerk der klassischen Themodynamik "Thermodynamik" von H. D. Baehr, auf das sich auch sämtliche Lehrbücher zur klassischen Thermodynamik beziehen und sogar Nobelpreisträger, wenn sie sich mit der Thermodynamik beschäftigen.
Demnach lautet die korrekte Antwort:
Die etwas umfangreiche Herleitung der absoluten thermodynamischen Temperatur T mündet letztlich in dem partiellen Differential:
T = δU / δS
wobei U die innere Energie eines beliebigen Stoffes ist und S die metrische Entropie.
Gemäß zweitem Hauptsatz der Thermodynamik kann dieses Differential aber niemals negativ werden, sodass sich naturgesetzlich ergibt, dass sich der Nullpunkt der thermodynamischen Temperaturskala zu
T = 0 K ergibt.
Da wie gesagt aus rein theoretischen Gründen der Herleitung naturgesetzlich keine niedrigere Temperatur möglich ist, wird diese Temperatur auch als absoluter Nullpunkt bezeichnet.
Ob dieser theoretisch über den 2. HS hergeleitete absolute Nullpunkt der thermodynamischen Temperatur überhaupt erreichbar ist, ist dann nochmal eine andere Frage, die im Nernstschen Wärmetheorem (auch 3. Hauptsatz der Thermodynamik genannt) erörtert wird.
Stellt sich die nächste Frage, warum dieser absolute Nullpunkt auf der Celsius-Skala dem Wert von -273,15 °C entspricht.
Das ist ganz einfach, weil der Zusammenhang zwischen der absoluten Temperaturskala und der Celsiusskala auf der 13. Generalkonferenz für Maße und Gewichte 1967 festgelegt wurde:
"Das Kelvin, die Einheit der thermodynamischen Temperatur ist der 273,16te Teil der thermodynamischen Temperatur des Tripelpunktes des Wassers."
Desweiteren wurde dort festgelegt: 1 °C = 1 K
Da der Tripelpunkt des Wassers bei -0,01 °C liegt, ergibt sich zwangsläufig aus diesen Defitionen, dass der absolute Nullpunkt mit T = 0 K auf der Celsiusskala exakt bei -273,15 °C liegt.
Nur nochmal zur Klarstellung. Dieser Wert von θ (θ = kleines theta als Formelzeichen für Temperaturen nach der Celsiusskala) mit der Angabe für den absoluten Nullpunkt:
θ = -273,15 °C ist absolut exakt, da er per Definition von der 13. Generalkonferenz 1967 so festgelegt wurde.
wenn es eine maximale temperaturtiefe gibt, muss es doch auch eine größtmögliche termperatur geben oder sind beide phys. größen unendlich skalierbar?
maximale temperaturtiefe
das wäre dann eine minimale Temperatur
muss es doch auch eine größtmögliche termperatur geben
nach heutigem Erkenntnisstand gibt es eine solche maximale Temperatur und diese nennt sich Planck-Temperatur. Diese liegt bei 1,41679 · 1032 K
wie kann man sehen das diese in allen Blickrichtungen total fest stehen und keine Schwingung mehr abgeben.