bachiller
Páginas: 5 (1060 palabras)
Publicado: 14 de octubre de 2014
El cero absoluto es la temperatura teórica más baja posible. A esta temperatura el nivel de energía interna del sistema es el más bajo posible, por lo que las partículas, según la mecánica clásica, carecen de movimiento;1 no obstante, según la mecánica cuántica, el cero absoluto debe tener una energía residual, llamada energía de punto cero, para poder así cumplir el principio de indeterminaciónde Heisenberg. El cero absoluto sirve de punto de partida tanto para la escala de Kelvin como para la escala de Rankine.2
Así, 0 K (o lo que es lo mismo, 0 R) corresponden, aproximadamente, a la temperatura de −273,15 °C o −459,67 °F.3
Según la tercera ley de la termodinámica, el cero absoluto es un límite inalcanzable. La mayor cámara frigorífica actual sólo alcanza los −271 °C. La razón deello es que las moléculas de la cámara, al llegar a esa temperatura, no tienen energía suficiente para hacer que ésta descienda aún más.
La entropía de un cristal ideal puro y perfecto sería cero. Si los átomos que lo componen no forman un cristal perfecto, su entropía debe ser mayor que cero, por lo que la temperatura siempre será superior al cero absoluto y el cristal siempre tendráimperfecciones inducidas por el movimiento de sus átomos, necesitando un movimiento que lo compense y, por lo tanto, teniendo siempre una imperfección residual.
Cabe mencionar que a 0 K absolutamente todas las sustancias se solidificarían y que según el actual modelo del calor, las moléculas perderían toda capacidad de moverse o vibrar.
Hasta ahora la temperatura más cercana al cero absoluto ha sidoobtenida en laboratorio por científicos del MIT en 2003. Se obtuvo enfriando un gas en un campo magnético hasta medio nanokelvin (5·10−10 K) por encima del cero absoluto.Al aproximarse al cero absoluto se pueden producir en algunos materiales ciertos fenómenos, como el condensado de Bose-Einstein, o algunos superfluidos como el helio II.
En 1924, Albert Einstein y el físico indio SatyendranathBose predijeron la existencia de un fenómeno denominado condensado de Bose-Einstein. En dicho estado, los bosones se agrupan en el mismo estado cuántico de energía. Este fenómeno se confirmó en 1995, y desde entonces se han investigado muchas de sus propiedades.
A temperaturas muy próximas al cero absoluto se pueden formar superfluidos, o incluso frágiles moléculas que no existen a mayorestemperaturas para su estudio, entre otros fenómenos.
Al cero absoluto se le define como el punto en el que las moléculas de cualquier cuerpo dejan de moverse, y corresponde a una temperatura de -273,15 grados Celsius.
En la actualidad se puede encontrar una aplicación práctica en el acelerador de partículas LHC del CERN.4 El Gran Colisionador de Hadrones (LHC) alcanza una temperatura de 1,9 K.Los experimentos que se llevarán a cabo en este acelerador de partículas requieren la criogenización de ciertos circuitos para conseguir superconductores. Esto es posible gracias a la combinación de compresores de helio alimentados con nitrógeno líquido, el cual entra a los circuitos aproximadamente a 80 K (−193,15 °C) para ir bajando de temperatura en su transcurso por el circuito de los 3compresores.5 La temperatura más baja alcanzada en el LHC es de 1,8 K.5
Historia[editar]
Robert Boyle fue pionero en la idea de un cero absoluto.
Uno de los primeros científicos que discutió la posibilidad de una temperatura mínima absoluta fue Robert Boyle. Su texto de 1665 New Experiments and Observations touching Cold [Nuevos experimentos y observaciones tocando el frío], articula la disputaconocida como el primum frigidum.6 El concepto era bien conocido entre los naturalistas de la época. Algunos sostenían que esa temperatura mínima absoluta se producía dentro de la Tierra (dado que era uno de los llamados cuatro "elementos"), otros que dentro del agua y otros que en el aire, y algunos más recientemente en el nitro. Aunque todos ellos parecían estar de acuerdo en que: «Hay un...
Así, 0 K (o lo que es lo mismo, 0 R) corresponden, aproximadamente, a la temperatura de −273,15 °C o −459,67 °F.3
Según la tercera ley de la termodinámica, el cero absoluto es un límite inalcanzable. La mayor cámara frigorífica actual sólo alcanza los −271 °C. La razón deello es que las moléculas de la cámara, al llegar a esa temperatura, no tienen energía suficiente para hacer que ésta descienda aún más.
La entropía de un cristal ideal puro y perfecto sería cero. Si los átomos que lo componen no forman un cristal perfecto, su entropía debe ser mayor que cero, por lo que la temperatura siempre será superior al cero absoluto y el cristal siempre tendráimperfecciones inducidas por el movimiento de sus átomos, necesitando un movimiento que lo compense y, por lo tanto, teniendo siempre una imperfección residual.
Cabe mencionar que a 0 K absolutamente todas las sustancias se solidificarían y que según el actual modelo del calor, las moléculas perderían toda capacidad de moverse o vibrar.
Hasta ahora la temperatura más cercana al cero absoluto ha sidoobtenida en laboratorio por científicos del MIT en 2003. Se obtuvo enfriando un gas en un campo magnético hasta medio nanokelvin (5·10−10 K) por encima del cero absoluto.Al aproximarse al cero absoluto se pueden producir en algunos materiales ciertos fenómenos, como el condensado de Bose-Einstein, o algunos superfluidos como el helio II.
En 1924, Albert Einstein y el físico indio SatyendranathBose predijeron la existencia de un fenómeno denominado condensado de Bose-Einstein. En dicho estado, los bosones se agrupan en el mismo estado cuántico de energía. Este fenómeno se confirmó en 1995, y desde entonces se han investigado muchas de sus propiedades.
A temperaturas muy próximas al cero absoluto se pueden formar superfluidos, o incluso frágiles moléculas que no existen a mayorestemperaturas para su estudio, entre otros fenómenos.
Al cero absoluto se le define como el punto en el que las moléculas de cualquier cuerpo dejan de moverse, y corresponde a una temperatura de -273,15 grados Celsius.
En la actualidad se puede encontrar una aplicación práctica en el acelerador de partículas LHC del CERN.4 El Gran Colisionador de Hadrones (LHC) alcanza una temperatura de 1,9 K.Los experimentos que se llevarán a cabo en este acelerador de partículas requieren la criogenización de ciertos circuitos para conseguir superconductores. Esto es posible gracias a la combinación de compresores de helio alimentados con nitrógeno líquido, el cual entra a los circuitos aproximadamente a 80 K (−193,15 °C) para ir bajando de temperatura en su transcurso por el circuito de los 3compresores.5 La temperatura más baja alcanzada en el LHC es de 1,8 K.5
Historia[editar]
Robert Boyle fue pionero en la idea de un cero absoluto.
Uno de los primeros científicos que discutió la posibilidad de una temperatura mínima absoluta fue Robert Boyle. Su texto de 1665 New Experiments and Observations touching Cold [Nuevos experimentos y observaciones tocando el frío], articula la disputaconocida como el primum frigidum.6 El concepto era bien conocido entre los naturalistas de la época. Algunos sostenían que esa temperatura mínima absoluta se producía dentro de la Tierra (dado que era uno de los llamados cuatro "elementos"), otros que dentro del agua y otros que en el aire, y algunos más recientemente en el nitro. Aunque todos ellos parecían estar de acuerdo en que: «Hay un...
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