搜狗做题网有绝对低温,那有没有绝对高温呢?
来源：学生作业帮 编辑：搜狗做题网作业帮 分类：物理作业 时间：2024/06/15 23:53:51
有绝对低温,那有没有绝对高温呢?
回答楼主的问题之前,不妨先聊聊什么是温度吧.
这一个每天都会接触到的物理量,定义清楚还挺困难的吧?所幸,物理学家已经给了我们答案：“从微观来讲,温度是表示分子热运动强弱的物理量”.
那热运动包含哪些?平动、振动、转动、原子核转动、电子在能级之间的跃迁……那我们可以想象,随着温度的逐渐降低,这样一些运动会逐渐减弱.如果了解量子力学的话,能量并不是连续的,也就是说,到了一定温度之下会冻结.设想有一个物理状态下,上面所述所有的运动全部被冻结,那就是物理学上说说的绝对零度了.当然,唯一一个例外是电子自旋,因为对他来说,它最低的两个能级是±1/2,并没有零这一能级,所以成为了罕见的例外.
那极端高温就是另一种情况,微观分子热运动的能量趋近于无穷大.那有没有上线呢?从经典物理的角度来看,有,物质运动的最高速度是光速,也就是能量的上限等于1/2mc^2.然而,狭义相对论就已经告诉我们,当物体的运动速度很高时,它的质量会增加,越是趋近光速,能量增加越大,直至与正无穷.也就是我给一个原子加上一个极大地能量,它会把它转化为极大的质量,并且以非常接近光速的速度运行.再加大能量,质量更大,速度更接近光速一些……也就是说,温度并没有上限.
这一个每天都会接触到的物理量,定义清楚还挺困难的吧?所幸,物理学家已经给了我们答案：“从微观来讲,温度是表示分子热运动强弱的物理量”.
那热运动包含哪些?平动、振动、转动、原子核转动、电子在能级之间的跃迁……那我们可以想象,随着温度的逐渐降低,这样一些运动会逐渐减弱.如果了解量子力学的话,能量并不是连续的,也就是说,到了一定温度之下会冻结.设想有一个物理状态下,上面所述所有的运动全部被冻结,那就是物理学上说说的绝对零度了.当然,唯一一个例外是电子自旋,因为对他来说,它最低的两个能级是±1/2,并没有零这一能级,所以成为了罕见的例外.
那极端高温就是另一种情况,微观分子热运动的能量趋近于无穷大.那有没有上线呢?从经典物理的角度来看,有,物质运动的最高速度是光速,也就是能量的上限等于1/2mc^2.然而,狭义相对论就已经告诉我们,当物体的运动速度很高时,它的质量会增加,越是趋近光速,能量增加越大,直至与正无穷.也就是我给一个原子加上一个极大地能量,它会把它转化为极大的质量,并且以非常接近光速的速度运行.再加大能量,质量更大,速度更接近光速一些……也就是说,温度并没有上限.