Wie kann T=0 bei einem diatonischen Gas sein, wenn Rotation immer noch vorhanden?
Der niedrigste Energiezustand der Rotation ist von null verschieden, hv/2 bei T=0. Da Frage ich mich aber, warum überhaupt T=0 dargestellt wird, wenn doch ganz klar immer noch mittlere kinetische Energie durch Rotation vorhanden ist.
3 Antworten
Die Energie von (Leitungs-)Elektronen in Metallen wird ebenfalls nicht null. T=0 K ist der Zustand, in dem die Energie nicht weiter reduziert werden kann. Helium beispielsweise führt sich ja auch seltsam auf und wird bei Atmosphärendruck bei keiner Temperatur fest.
Mit "diatonisch" finde ich nur Tonleitern. Habe ich da was verpasst oder meintest du diatomar?
Ansonsten sagt man ja gerne, dass am absoluten Nullpunkt jede Bewegung aufhört, das ist aber nicht ganz richtig, denn sie erreicht dort den geringstmöglichen Wert, der durchaus größer als Null sein kann, weil auch Schwingungs- und Rotationsenergien gequantelt sind. Stichwort Nullpunktsenergie.
0 K ergeben sich aus praktischen Gründen nicht. Die Nullpunktsenergie gibt es eben noch bei 0 K, das ist, wie gesagt, die Temperatur mit der geringstmöglichen Energie, die durchaus > 0 sein darf.
Hast du mal den WIkipediabeitrag gelesen? Ist mir dann doch etwas zu hoch.
Mich würde es einfach mal interessieren, was deine kinetische Definition des Temperatur Begriffs ist (vlt. allgemein und phänomenologisch) unter folgenden Annahmen des Ensemble:
- Nicht klassisch, sondern diskrete Energielevel.
- Möglich sind Translation, Rotation, Vibration und Elektronische Anregungszustände.
- Nicht unbedingt thermodynamisches Gleichgewicht, bzw. manche Freiheitsgrade könnten bei niedriger Temperatur noch "eingefroren" sein, keine unbedingte Gleichverteilung über alle Freiheitsgrade.
Ich bin kein Physiker. Habe nur mal von Nullpunktsenergie gelesen.
Daher habe ich kein eigene Definition, wollte nur einen Hinweis geben, weil ich ja auch deinen Wissensstand nicht kenne.
Welcher Stoff soll das denn sein, der am absoluten Nullpunkt immer noch gasförmig und nicht fest sein soll?
Am absoluten Nullpunkt gibt es immer noch elektromagnetische Strahlung, erzeugt durch die Nullpunkt Energie der Rotation und der damit verbundenen temporären Dipol Wechselwirkungen die elektromagnetische Felder erzeugen und damit Photonen emittieren können. Selbst im festen Zustand, da gibt es halt eingeschränkte Rotation.
Wie kommst du darauf, dass bei 0 K noch Strahlung emittiert wird? Die Rotationsenergie ist die geringstmögliche, die kann nicht weiter reduziert werden. Stillstand ist kein erlaubter Zustand.
Das ist so nicht richtig, auch die Rotation strahlt noch ab. Nur mit dem Unterschied, dass es im Gleichgewicht niemals dazu kommen wird, dass ein netto Energieverlust entsteht, da die Umgebung dafür einen niedrigeren Energiezustand bräuchte was eben nicht möglich ist.
Das hat doch nichts mit Meinung zu tun... Es steht sogar im Raum, dass sich damit teilweise der dynamische Casimir-Effekt erklären lässt.
*Diatomar, ja kommt wahrscheinlich auch darauf an, was mit absoluter Nullpunkt gemeint ist. Wenn es zum Beispiel mit einem Thermometer gemessen wird, dass halt hauptsächlich durch Translationsbewegung beeinflusst wird, dann ist das eben der Nullpunkt bei dem es keine Translationsenergie mehr gibt, Temperatur lässt sich aber auch mit einem laser messen und damit ergibt sich eben niemals 0K durch die zero-point Energie.