为什么高温是无限的,而低温却最低是-273.15℃?

作者&投稿:闾罡 (若有异议请与网页底部的电邮联系)
为什么高温是无限的,而低温最低是-273.15℃?~

在日常生活中,温度用来表达物体冷热程度的,冬天温度低了大家就要加衣,夏天温度高了就会脱衣,不管气温高低,都在影响着我们的生活。
在我们地球上,所有的生物对温度都有一个适应机制,温度如果过高或者过低都会对生物机体造成一定的影响。在北宋大文学家苏轼词中说“我欲乘风归去,又恐琼楼玉宇,高处不胜寒。”
从这句话中其实也可以间接的说明一种自然现象,海拔越高的地方,温度越低。


温度的本质是什么?
我们对温度的理解也只是热和冷这两个概念,但事实上温度确实表示物体冷热程度的一个物理量。关于温度的极限这是一个有趣的问题,要想了解这个问题,就需要来认识一下温度的实质。
在我们学习物理的时候,课本里描述温度是这样的“温度是表示物体冷热程度的物理量,微观上来讲是物体分子热运动的剧烈程度。”


我们以水为例,一杯热水的热量是来自于水分子的微观运动,当水渐渐冷却的时候,那么水里面每个水分子的平均运动速度会越来越慢,直到温度降到0k,也就是-273.15℃,分子才会停止热运动。
当然0k只能无限接近,无法达到。总而言之温度的本质就是分子的运动,分子运动的越激烈,温度就会越高。


华氏温标和摄氏温标。
在1724年是由德国人华伦海特制定的,他把冰的熔点温度定为32℉,把标准大气压下水的沸点温度定为212℉,又在32℉~212℉之间平均分成了180份,把每一等份认为是1度,这就是华氏温标,符号F,单位是℉,
是由1724年瑞典天文学家安德斯·摄尔修斯提出,一个大气压下的冰水混合物的温度为0℃,水的沸点为100℃,把0~100℃之间平均划分为了100份,每份代表为1℃。摄氏温标用符号C表示,用℃表示单位。


热力学温标。
到了1848年,威廉·汤姆森利用热力学第二定律的推论卡诺定理引入热力学温标。热力学温标又称开尔文温标、绝对温标,简称开氏温标,是国际单位制中的温度单位,K氏温标用符号T表示,K表示其单位。
我们平时所说的绝对零度指得就是指热力学温标——0K,换算为摄氏温度也就是-273.15℃,是粒子动能低到量子力学最低点时物质的温度。


目前宇宙最高温是多少?
太阳一秒钟所释放出来的能量就足够全人类使用25万年的了,而太阳的表面温度约为5700℃左右,这个温度超过了目前已知的熔点最高的金属,这样看来5700℃确实很高,但是宇宙最高温可是1.42亿亿亿亿度,还被称为普朗克温度。
目前量子力学给出的温度上限就是普朗克温度——绝对热度,只有宇宙大爆炸的那一刻才达到过这个温度。


普朗克温度怎么来的呢?
在138亿年前一个叫“奇点”的神奇物质在一瞬间发现大爆炸,于是我们的宇宙就诞生了,而温度的实质是粒子运动,粒子又是宇宙大爆炸产生的。
在宇宙大爆炸那一瞬间温度极高,后来当温度降下来时,能量便凝聚成了我们现在的基本粒子,之后又形成了原子、分子等等,最后便有了我们现今的宇宙。


粒子振动得越来越厉害,温度就会越来越高,而在宇宙大爆炸的初始时刻,肯定粒子所能达到的就是最高温度,也就是宇宙大爆炸那一刻的温度,超过那一刻就进入了量子引力的范围,而且现代物理学将在这一刻失效,因此这时候所达到的温度就是宇宙最高温。


为什么达不到绝对零度呢?
绝对温度定义为所有原子运动停止的点,为了达到真正的绝对零度,不仅原子运动必须停止,而且所有原子的内部组件也需要停止,那么电子需要停止绕原子核运动,原子核中的中子和质子也将停止相互作用,其内力,夸克等等也都必须停止所有活动。


但由于量子力学效应,这是根本不可能的达到的。由于我们空间中的能量交换每时每刻都在进行,这只是一种理想情况,因此绝对零度只能无限接近,不可能达到。
目前使用激光冷却和磁蒸发冷却技术已经可以非常接近绝对零度了,在激光冷却中利用快速移动让原子与光子相撞,直到它们减慢到开尔文的1/10,000度。


总结。
温度主要是取决于内部原子、分子等粒子的动能,根据麦克斯韦-玻尔兹曼分布,粒子的平均动能越大,温度也就越高。
当粒子的平均动能低于量子力学的最低点时,温度就达到了绝对零度,此时温度已经不可能再低了,但事实上自然界的温度只能无限逼近于绝对零度,永远不可能达到绝对零度,这是因为当处于绝对零度的时候,此时所有粒子都将处于完全静止的状态。


一切的热力学活动也将全部停止,那么粒子的速度和位置就被确定了下来,与量子力学中的“不确定性”是违背。但其实温度也是有上限的,上限在物理上被称为普朗克温度。

因为热胀冷缩,如果温度过高会膨胀,意思是高温具有传导性可以无限传播,而温度过低会紧缩,意思是低温有凝结性,凝结时会有临界点。

在我们一眼看不到边的宇宙空间中,存在很多非常神奇的事情。现如今社会,随着科技的越来越发达,科学家们对于宇宙的探索又更近了一步,我们都知道,宇宙空间存在着很多的奥秘,尽管我们的科技越来越发达,也还是不能探索这个宇宙,其实就现在来说,我们的科学家还有走出太阳系了。那么很多朋友就有一些好奇为什么高温是无限的,而低温却最低是-273.15?因为低温状态有一个“绝对零度”,也就是我们所说的-273.15。

自然界中还存在着很多没有解开的秘密,就比如说宇宙的温度吧。我们在中学阶段,物理课本中就已经讲过宇宙的最低温度差不多就是“绝对零度”,一般是零下两百七十几度左右。然后其他一些太空的地域范围,都处在二百七十一度的空间中,因此和“绝对零度”是很相似的。分子时间剧烈的运动温度会极具的上升,因此没有出现过最高气温。

其实温度对于我们人类来说也是非常重要的,我们人类之所以能够生存,除了氧气、水分和其他一些物质之外,温度也扮演着非常重要的作用,适宜的温度可以为我们人类的生存提供一个好的环境。因为低温有一个“绝对零度”的状态,但是高温却是没有限制的。

我们都知道,宇宙是如此之大,一眼看不到边,并且宇宙中存在很多神奇的现象,虽然说我们的科学家在科学的道路上取得了很多的成就,但是要知道在庞大的宇宙空间面前,这些成就就不值得一提了。高温会随着分子的剧烈运动很快的身高,而没有到达最高的一个临界点,因此才说高温是无限的,而低温是-273.15.

  



温度是可以无限上升的,但是温度是不能无限下降的,因为有一个温度叫做绝对0度,我们现实生活中所说的零度,它是一个水结冰变成固态和流动是液态的一个状态的分界线,但是零下它是有很多很多种区分的,寒冷程度是不一样的,有一个绝对0度就是273.15度。

高温并不是无限的,最高温度为1.42亿亿亿亿度,是由理论大爆炸理论计算得出的,而最低温度是物体最小且绝对静止状态时的温度,利用理想气体相关定律计算得出的。

宇宙中有许多令人惊奇的事物,我们无法一眼看到侧面。如今,随着科学技术的发展,科学家向宇宙探索又迈进了一步。我们都知道宇宙中有许多谜团。尽管我们的技术越来越先进,但是我们仍然无法探索。实际上,就目前而言,我们的科学家仍处于太阳系之外。如此众多的朋友很好奇为什么高温不受限制,而低温却是-273.15?因为低温状态具有“绝对零”,这就是我们所说的-273.15。


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大庆市19472581260: 为什么低温有最低温度而高温可以无限高呢? -
栾于孚麦: 因为温度的高低取决于分2113子的平均平动动能,假如分子静止(这事实上是不5261可能的),它的动能为0,温度就达到了它的极限(即绝对零度,它大约为4102零下273.15摄氏度),实际上分子是在1653永不停息地做无规则地运动的,分子的动能永远是版个正数,因此绝对零度是一个无法达到的一个下限;分子的动能可以无限增大权,所以高温是不封顶的

大庆市19472581260: 为什么高温可以达到几万度,而低温的极限不会超过 - 273.15度且不会达到零下几万度呢? -
栾于孚麦: 楼上说的是一方面,说明了低温有限而高温无限的原因.另外,温度本身就是一个相对的概念,0度是多少也是人为规定的呀(一个大气压下冰水混合物的温度是摄氏零度).如果把现在的摄氏几万度规定为0度,低温不是也能到零下几万度嘛.

大庆市19472581260: 为什么低温有下限,而高温无上限? -
栾于孚麦: 从理论上来说,高温没有上限,随着温度的升高,物体所带的能量越来越大,这种能量会克服分子力,使物质变成气体,再克服电磁力,使物质变成等离子体,如果继续升高,还会克服核力,使原子核解散.如果再升高,可能还会呈现宇宙刚刚出现时的状态,核子本身分裂,出现自由夸克,这时,只有引力还能起作用,现在的一些研究成果认为,引力也不是从来就有的,接近于无限的高温甚至能够使引力失效,但目前认为高温不能使空间能量,也就是空间自然产生的反引力失效.

大庆市19472581260: 为何低温有极限,而高温没有极限?温度的最低极限是零下273.15
栾于孚麦: 单从目前物理学来看,物体的温度是由组成该物体的大量分子的无规则运动(即热运动)的剧烈程度决定的.所以,当分子都不运动时,便会达到绝对0度(即-273.15) 但实际上,这温度是达不到的.而最高温度理论上可以是无穷高. 但这一切都是目前的理论,也许随着科学发展,有些理论是会变的.

大庆市19472581260: 为什么温度可以无限热,却不能无限冷?最低温度有绝对零度,那最高温 -
栾于孚麦: 绝对零度(absolutezero)是热力学的最低温度,但只是理论上的下限值.热力学温标的单位是开尔文(K),绝对零度就是开尔文温度标(简称开氏温度标,记为K)定义的零点.0K约等于摄氏温标零下273.15摄氏度,也就是0开氏度,物体在...

大庆市19472581260: 宇宙最高温度是多少?为何最低温却只有 - 273度? -
栾于孚麦: 最高温度据说在宇宙大爆炸那一刻,温度达到无穷大;宇宙大爆炸后10负44次方秒,温度约为1亿亿亿亿度,然后逐渐下降.最低温度为绝对零度,是-273.15摄氏度,这个低温是达不到的.因为从根本上来讲,温度的产生就是由组成物质的最基础单位,也就是分子或原子之间的震动而产生的.也就是说,物质内分子和原子振动的越快,温度就越高,反之,振动得越慢,温度就越低.而当物质内的分子和原子处于完全静止的状态时,也就达到了绝对零度,也就是零下273.15度.这也就是最低温度了.而我们都知道,任何物质的分子和原子不会处于完全静止的状态,只是振动缓慢而已.既然分子和原子不可能处于绝对静止的状态,自然也就不可能达到绝对零度.

大庆市19472581260: 为什么温度可以无限高,却不能无限低呢?水在0℃的状态下是怎样? -
栾于孚麦: 当温度低至绝对0度时,所有的东西都会冻结.在这个时候,分子活化能降至0.而温度在无限升高的时候,分子活化能不断增大,直至产生宇宙大爆炸,在爆炸之后,温度会有所降低,可以继续升温,继续爆炸.这应该94温度可高而不可低的原因吧.至于水在0℃,1个标准大气压下的时候,是冰水混合物的状态是没有错的.

大庆市19472581260: 为什么宇宙间最低温度是有限的,即绝对零度.而最高温度是有限的吗? -
栾于孚麦: 你只要弄清“热”的实质概念这个问题就迎刃而解了.所谓“热”其实是分子运动的程度.较冷的东西分子运动慢;热的分子运动快.平时说的传热现象其实就是把这种分子运动从一个物体传导到另一个物体.一个冷碗盛上热水.由于热水分子运动厉害,水分子不断撞击碗壁.碗里的“瓷分子”(当然其实是二氧化硅或者天知道什么分子.就是这个意思)就被撞动了,也跟着动起来就“热”了.这就是“热”的实质.这下你已经知道了吧?绝对零度理论上就是分子完全停止运动的状态.当然不能再“冷”了啦!而热是没有限度的,至少理论上.只要不断增加能量,分子运动就会不断加快.所以没有“最高温度”.

大庆市19472581260: 宇宙中为什么温度最高可达上万度,但低温零 -
栾于孚麦: 宇宙中为什么温度最高可达上万度——这是靠近恒星被辐射所致.

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