Kan het absolute nulpunt bereikt worden?

Moderator: physicalattraction

Forumregels
(Middelbare) school-achtige vragen naar het forum "Huiswerk en Practica" a.u.b.
Zie eerst de Huiswerkbijsluiter

Kan het absolute nulpunt bereikt worden?

De temperatuur van materie hangt af van de snelheid van de deeltjes: hoe sneller ze bewegen, hoe warmer, hoe trager ze bewegen, hoe kouder. Daarom is er een absoluut nulpunt: de deeltjes staan volledig stil, dus kouder kan het niet. Dat absoluut nulpunt is -273,15. Het schijnt echter ook dat dat nulpunt slechts in theorie bestaat, en in de praktijk niet kan voorkomen. Hoe komt dat?? Kunnen de deeltjes dan niet stilstaan of zo??

Dit forum kan gratis blijven vanwege banners als deze. Door te registeren zal de onderstaande banner overigens verdwijnen.
Gebruikersavatar
Berichten: 589

Re: Kan het absolute nulpunt bereikt worden?

Kunnen de deeltjes dan niet stilstaan of zo??


Hoe wil je alle deeltjes stilzetten?
How will it end?

Re: Kan het absolute nulpunt bereikt worden?

Gewoon zo lang laten afkoelen dat alles volledig stilstaat.

Gebruikersavatar
Berichten: 589

Re: Kan het absolute nulpunt bereikt worden?

In praktijk doe je daar oneindig lang over.
How will it end?

Berichten: 7

Re: Kan het absolute nulpunt bereikt worden?

Neen, het absolute nulpunt kan niet bereikt worden. Als ik me goed herinner, kan je dat met wat thermodynamica aantonen, maar ik weet niet meer hoe dat gaat...

Entropie is een maat voor de wanorde van een systeem. Bij 0 K is de entropie van elk systeem gelijk aan nul, en alles staat stil. Een dergelijke situatie zou onvermijdelijk in strijd zijn met de onzekerheidsrelatie van Heisenberg, lijkt me.

In ieder geval, extreem lage temperaturen, in het millikelvin gebied, worden bijvoorbeeld met een dilutie-kryostaat wel gehaald. Die gebruikt een toffe eigenschap van een He3-He4 mengsel om tot zulke temperaturen te gaan.

Re: Kan het absolute nulpunt bereikt worden?

Volgens mij is het -273,14. Iig, er is al eens een temperatuur bereikt van 0,01 K boven het absolute nulpunt. Waarom zou dat dan niet bereikt kunnen worden?

Gebruikersavatar
Berichten: 3.437

Re: Kan het absolute nulpunt bereikt worden?

De derde hoofdwet van de thermodynamica zegt dat het onmogelijk is om 0 Kelvin te bereiken. (Specifieker: de wet stelt dat het onmogelijk is om dit in een eindig aantal stappen te doen, dus door oneindig lang wachten kan het wel.)

Je kan wel zeer koude temperaturen bereiken. Het mij bekende record (d.m.v. laser-koeling) ligt in de buurt van 0.000001 Kelvin.

Intererssant linkje.
Never underestimate the predictability of stupidity...

Re: Kan het absolute nulpunt bereikt worden?

Ik d8 eens in het Guinnes Book of Records gelezen te hebben, dat de allerlaagste temperatuur die ooit door de mens bereikt is, twee miljardsten van een graad boven het absolute nulpunt is. Klopt dat? En hoe gedragen de deeltjes zich bij die temperatuur?


Berichten: 73

Re: Kan het absolute nulpunt bereikt worden?

Iemand enig idee hoe je met een laser kan koelen?

Gebruikersavatar
Berichten: 581

Re: Kan het absolute nulpunt bereikt worden?

Je laat een bundel atomen (natrium bijvoorbeeld) door een magnetisch veld vertragen.. Vervolgens schiet je een laserstraal tegen de bewegingsrichting van de atomen in.. Als de frequentie van het laserlicht zo is dat het genoeg energie bevat om een electron in een hogere baan te laten springen, dan valt deze daarna onmiddelijk terug onder uitzending van een foton.. Deze emissie van fotonen gebeurt in willekeurige richtingen, en draagt dus niet bij aan het afremmen van de atomen.. Echter, de laserstraal zelf remt ze wel af doordat het een impuls levert tegen de bewegingsrichting in..

Als de atomen ver genoeg afgeremd zijn, en ten opzichte van het lab bijna stil staan, worden ze van verschillende kanten door lasers bestraald.. Hierdoor worden ze als t ware in het kruispunt van de laserstralen geconcentreerd..

Nu kunnen de lasers uit worden gezet, en een magnetisch veld aan.. Dit magnetische veld (een soort potentiaalput) moet er dan voor zorgen dat de deeltjes blijven waar ze zijn..

Als dit lukt heb je een wolkje stilhangende atomen, en dus lokaal een hele lage temperatuur.. Wordt ook wel een Bose- Einstein Condensaat genoemd..

Althans, ik geloof dat t zo gaat :wink:
De kortste weg tussen twee punten is nooit een rechte lijn...

Re: Kan het absolute nulpunt bereikt worden?

Werkt zelfs nog iets spectaculairder de laatste stap, er word een magneet veldje aangelegd, inderdaad een putje, vervolgens worden de wanden steeds een beetje lager gezet en 'dampen' de deeltjes met hoge kinetische energie eruit, totdat de gewilde temperatuur is bereikt. Zie de analogie met het afkoelen van een kopje koffie :shock: Vond het wel inventief gevonden.

Berichten: 510

Re: Kan het absolute nulpunt bereikt worden?

Om dicht bij het absolute nulpunt te komen, kan je d.m.v. lasers een atoom vertragen, hoe trager het atoom gaat, des te kouder de temperatuur.

Maar hoe vertraag je het atoom, ik weet dat dit door fotonen wordt gedaan m.b.v. lasers, maar is het de bedoeling dat je de spin uit het atoom vertraagt of het atoom zelf, mocht je het atoom zelf vertragen, t.o.v. wat vertraag je het atoom. En als laaste, hoe meet je de temperatuur van een atoom, kan je dit uitrekenen door de snelheid die het atoom heeft?

Groetjes Kasper

Berichten: 46

Re: Kan het absolute nulpunt bereikt worden?

Gewoon de zon vernietigen :shock: Heb je absolute nulpunt ;)

Re: Kan het absolute nulpunt bereikt worden?

Entropie is een maat voor de wanorde van een systeem. Bij 0 K is de entropie van elk systeem gelijk aan nul, en alles staat stil. Een dergelijke situatie zou onvermijdelijk in strijd zijn met de onzekerheidsrelatie van Heisenberg, lijkt me.
Als het elementaire deeltje stil zou staan, zou je inderdaad tegelijkertijd z'n plaats (veranderd immers niet) en z'n snelheid (die is nul) kunnen meten en dat laat de stelling van Heisenberg niet toe.

Gebruikersavatar
Berichten: 255

Re: Kan het absolute nulpunt bereikt worden?

Entropie is een maat voor de wanorde van een systeem. Bij 0 K is de entropie van elk systeem gelijk aan nul, en alles staat stil. Een dergelijke situatie zou onvermijdelijk in strijd zijn met de onzekerheidsrelatie van Heisenberg, lijkt me.
volgens mij is de entropie bij 0 kelvin slechts 0 bij zuiver stoffen.
Als het elementaire deeltje stil zou staan, zou je inderdaad tegelijkertijd z'n plaats (veranderd immers niet) en z'n snelheid (die is nul) kunnen meten en dat laat de stelling van Heisenberg niet toe.
een stilstaand elementair deeltje heeft toch niks te maken met 0K??

trouwens, waarom associeert iedereen 0K met stilstand?

elektronen bewegen nog steeds rond de kern, en bv bij diatomische moleculen is er nog steeds vibratie.

Reageer