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それらが絶対ゼロに達すると、実際のガスはどうなりますか?

実際のガスは絶対ゼロ(0ケルビンまたは-273.15°C)に達しません。その理由は次のとおりです。

* 量子力学: 絶対ゼロでは、古典的な物理学は、すべての分子運動が停止すると予測しています。ただし、量子力学は、絶対ゼロであっても、粒子には「ゼロポイントエネルギー」と呼ばれる最小のエネルギーが依然として含まれていることを指示しています。このエネルギーは、分子が本当に完全に動かなくなることを防ぎます。

* 位相遷移: 絶対ゼロに達する前に、実際のガスは液体または固体状態にさえ移行します。 これが発生する特定の温度は、ガスとその圧力に依存します。

* 実験制限: 絶対ゼロに到達することは実験的に不可能です。 私たちは非常に近づくことができます(程度の数百万分の1以内)が、最後の少量の熱を除去するために必要なエネルギーは法外に大きくなります。

理論的に何が起こるか:

実際のガスで仮説的に絶対ゼロに達することができれば、いくつかのことが発生する可能性があります。

* ゼロボリューム: 古典的には、ガス分子は運動エネルギーがゼロであり、したがってゼロ体積を持ちます。 ただし、これは量子効果のために物理的に現実的ではありません。

* 完全な注文: 分子は、可能な限り低いエネルギー状態にあり、完全に秩序化されます。 これは非常にありそうにない状態で不安定な状態になります。

要約:

実際のガスでは実験的に絶対ゼロに達することはできませんが、この概念は量子力学によって支配され、この温度に達すると理論的ではあるが物理的に達成できないシナリオが得られることを理解することが重要です。

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