作者caseypie (期待未来)
看板ask-why
标题Re: 无聊的想法@@"a
时间Sun Mar 30 15:16:01 2008
※ 引述《void ( avoid)》之铭言:
: ※ 引述《haryewkun (Har)》之铭言:
: : --
: : ◆ From: 60.50.45.58
: : → madturtle:绝对零度理论上不会动,但只要有一点点热就会震动 03/26 15:25
: 有零点震动吧.....不过这东西我不懂 但就我所知应该不可能完全不动
热力学第三定律告诉我们:绝对零度是不存在的
第二定律定义了熵的变化量:dS = dQ/T
於是,当T->0,dS将出现问题
理论上,dQ将比T更快收敛至0
於是得出了:
当T->0, dS->0 , 即:熵在趋近於绝对零度时将不再变化
这是热力学第三定律,其推论很合理:熵最终将收敛至一有值--即此系统的基态的熵
引入统计力学後,更可藉由微态(microstate)定义出熵的最低值:0
由此可导出:任何一个热平衡系统在绝对零度时的熵均为0
离题了
重点是熵在绝对零度时变化量为0
但,一个系统,只要态(state)有变,熵必定有变
故由此可知:绝对零度不可能达成
: : 推 Petrucci99:对阿学的也是这样,0k不动,加热就会震动,但是why,how? 03/26 20:42
: 物质在逼近绝对零度时比热趋近於零
: 好像是爱因斯坦得到的结论
: 详细状况还是要请强者来解答
这是爱因斯坦引进量子化能量後於1907年导出的结果
其实也不难
若某种振子的能量量子化单位为ε,根据波兹曼分布,则此振子的总能E为:
Σnε*Exp(-nε/kT)
E = -------------------- , n是正整数,至无限大,k是波兹曼常数,T是温度
ΣExp(-nε/kT)
得到
E = ε/(Exp[ε/kT]-1)
若某个系统是N个这种振子构成,因为是3D结构,所以乘上3N
E = 3Nε/(Exp[ε/kT]-1)
然後,所谓的比热,就是总能量对温度的变化量,於是:
C = dE/dT = 3Nk(x^2)Exp(x)/(Exp(x)-1)^2 , x = ε/kT
观察一下就知道,当T->0, x->inf, C->0
这个模型很粗糙啦,和实验的差距还蛮大的
而且只适用於玻色子(光子等),不适用於费米子(电子质子等等)
和原po问的情况差很多
而且我记得原po是说一颗?
在粒子数太少的情况下,温度这种巨观统计量不具有意义
在某些情况下还会有小於0的温度咧XD
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◆ From: 130.126.244.233