絕對零度

絕對零度

絕對零度 (Absolute zero)
國立臺灣大學化學系學士生張育唐/國立臺灣大學化學系陳藹然博士責任編輯

十八世紀前後的科學家對於氣體做了很多研究,發表了許多定律,例如氣體之壓力-體積關係的波以耳定律(Boyle’s law)、體積-溫度關係的查爾斯定律(Charles’s law)等。其中查爾斯定律顯示:無論氣體種類,定壓下氣體的體積和溫度成正比,且這些關係直線最後都與x軸(溫度)交於同一點,即 -273.2°C或是 -459.7°F的地方,表示所有氣體在-273.2°C時體積為0。

圖一、查爾斯定律顯示:無論氣體種類,定壓下氣體的體積和溫度成正比,且體積-溫度直線交於同一點,-273.2°C。 (圖片來源:陳藹然博士)

絕對零度 〈Absolute zero〉

絕對零度(Absolute zero)
國立彰化高級中學賴文哲教師/國立彰化師範大學物理系洪連輝教授責任編輯

絕對零度為熱力學溫度的理論下限,即克氏溫標0 K,相當於攝氏-273.15度。

物體的溫度取決於物體內組成分子的動能,這些粒子的動能越高,物體的溫度就越高。降低這些粒子的動能也就降低了溫度。理論上來說,如果粒子的動能已經降為零,物體即達到絕對零度,以理想氣體來說,其體積也就縮小到零。實驗上,絕對零度永遠無法達到,但可無限逼近。雖然在實驗室環境中,可透過各種方式為一個系統降溫,但熱力學基本定律即說明了絕對零度永遠無法達到,由這同樣的原則,也可確定沒有任何機器的效率可以百分之一百。