Zero absoluto

O zero absoluto é a temperatura na qual as partículas de matéria (moléculas e átomos) estão em seus pontos mais baixos de energia. Algumas pessoas pensam que no zero absoluto as partículas perdem toda a energia e param de se mover. Isto não é correto. Na física quântica existe algo chamado energia de ponto zero, o que significa que mesmo depois de toda a energia das partículas ter sido removida, as partículas ainda têm alguma energia. Isto se deve ao princípio da incerteza de Heisenberg, que afirma que quanto mais se sabe sobre a posição de uma partícula, menos se pode saber sobre seu impulso, e vice-versa. Portanto, uma partícula não pode ser completamente parada porque então sua posição exata e seu momento seriam conhecidos.

Algumas pessoas criaram temperaturas muito próximas do zero absoluto: a temperatura recorde foi de 100 pK (cem picokelvin, igual a 10-10 kelvin) acima do zero absoluto. Mesmo chegar perto do zero absoluto é difícil porque qualquer coisa que toque um objeto sendo resfriado perto do zero absoluto daria calor aos objetos. Os cientistas usam lasers para retardar os átomos ao resfriar os objetos a temperaturas muito baixas.

As escalas de temperatura kelvin e Rankine são definidas para que o zero absoluto seja 0 kelvin (K) ou 0 graus Rankine (°R). As escalas Celsius e Fahrenheit são definidas de modo que o zero absoluto seja -273,15 °C ou -459,67 °F.

Nesta fase, a pressão das partículas é zero. Se traçarmos um gráfico para ele, podemos ver que a temperatura das partículas é zero. A temperatura não pode descer mais. Além disso, as partículas também não podem se mover em "reverso" porque, como o movimento das partículas é vibração, vibrar em "reverso" não seria nada além de simplesmente vibrar novamente. Quanto mais próxima a temperatura de um objeto chegar a zero absoluto, menos resistivo o material é à eletricidade, portanto, ele conduzirá a eletricidade quase perfeitamente, sem resistência mensurável.

A TerceiraLei de Termodinâmica diz que nada pode nunca ter uma temperatura de zero absoluto.

A Segunda Lei de Termodinâmica diz que todos os motores que são movidos pelo calor (como motores de automóveis e motores de trens a vapor) devem liberar calor residual e não podem ser 100% eficientes. Isto porque a eficiência (porcentagem da energia que o motor consome que é realmente utilizada para fazer o trabalho do motor) é 100%×(1-Toutide/Tinside), que só é 100% se a temperatura externa for absolutamente zero, o que não pode ser. Portanto, um motor não pode ser 100% eficiente, mas você pode fazer com que sua eficiência se aproxime dos 100%, tornando a temperatura interna mais quente e/ou a temperatura externa mais fria.

Perguntas e Respostas

P: O que é zero absoluto?

P: O zero absoluto significa que as partículas perdem toda a energia e param de se mover?

P: Qual é a temperatura recorde atingida perto do ponto zero absoluto?

P: Como os cientistas resfriam os objetos a temperaturas muito baixas?

P: Como são definidas as escalas Celsius e Fahrenheit em relação ao zero absoluto?

P: O que diz a Terceira Lei de Termodinâmica sobre o zero absoluto?

P: Como a eficiência de um motor pode ser aumentada mais perto de 100%?

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