Re: Com'è stato ricavato il valore -273,15 per lo zero assoluto?

From: Jon Lester <jon.lester_at_hotmail.it>
Date: Thu, 30 Oct 2008 12:03:32 +0100

Jean Jack Dorm� ha scritto:

> In data 26 ottobre 2008 alle ore 21:30:08, Elio Fabri
> <elio.fabri_at_tiscali.it> ha scritto:

> > valter.gavioli_at_gmail.com ha scritto:
> >> sto cercando risposta alla seguente domanda:
> >> in che modo si � arrivati a calcolare che lo zero assoluto ha il
> >> seguente valore di -273.15 C ??
> > Ho letto tutto il thread, e mi sono fatto l'idea che per rispondere
> > alla domanda si debba ripartire da zero (assoluto :-) )
> > Infatti la domanda coinvolge un bel po' di termodinamica e non solo...
> >
> > Per cominciare: abbiamo il fatto sperimentale che l'equilibrio
> > termico e' una proprieta' transitiva (_postulato zero_) e questo puo'
> > essere con un certo abuso espresso dicendo che corpi in equilibrio
> > termico hanno in comune il valore di una grandezza fisica: la
> > temperatura.
> > L'abuso consiste nel fatto che se non si aggiunge altro non e' ancora
> > possibile interpretare la temperatura come grandezza dotata di valore
> > numeri, ma solo come una serie di "classi di equivalenza".
> >
> > Un secondo passo lo facciamo col secondo principio, di cui una forma
> > dice (abbreviando) "il calore passa spontaneamente da corpi a
> > temperatura maggiore a corpi a temp. minore".
> > In questo modo abbiamo un _ordinamento_, che pero' ancora non puo'
> > definire una temperatura, perche' due scale di temperatura t e t' che
> > sinao connesse tra loro da una funzione t' = f(t) strettamente
> > crescente sono entrambe buone.
> > Operativamente una scala di temperatura viene definita da un
> > _termometro_, ossia uno strumento che mette in relazione la
> > temperatura con una qualche altra grandezza macroscopica misurabile
> > (volume, resistenza, magnetizzazione...)
> >
> > Il terzo passo essenziale lo fa il teorema di Carnot, che possiamo
> > enunciare cosi': in ogni macchina termica reversibile il rapporto
> > Q2/Q1 (qui intendo i moduli) e' funzione solo delle due temperature
> > delle sorgenti:
> > Q2/Q1 = f(t1,t2).

> Scusate se ributto la palla a centrocampo...
> Nel definire la temperatura stai facendo uso del concetto di "macchina
> termica reversibile". Ma tale macchina pu� essere sempre operativamente
> approssimata quanto si vuole in qualche modo?
> Mi spiego meglio: come faccio a dire che un oggetto � a 1nK piuttosto che
> a 2nK? A quelle temperature di certo nessuna sostanza si comporta come un
> gas perfetto (vero?). E allora addio alla macchina termica reversibile. E
> allora operativamente come si va avanti? Qualcuno mi dir� che ci si potr�
> basare su alcune caratteristiche della materia per capire se � a 1nK o a
> 2nK, ma quindi queste caratteristiche non diventano loro in realt� la base
> per definire la temperatura?

Il problema di definire la temperatura, particolarmente per certi
dispositivi che lavorano a bassissime temperature e per i quali il
comportamente e' essenzialmente quantistico, e' cruciale. Tant'e' che e'
apparso recentemente il seguente articolo sulla prestigiosa Physical
Review Letters per dirimere la questione

http://scitation.aip.org/getabs/servlet/GetabsServlet?prog=normal&id=PRLTAO000093000008080402000001&idtype=cvips&gifs=yes

Alle nanoscale si lavora proprio con i nanoKelvin. Un articolo piu' esteso
da parte degli stessi autori e scaricabile gratuitamente lo puoi trovare
qui

http://arxiv.org/abs/cond-mat/0408133

Come vedi questa e' una questione da ricerca di frontiera e dunque non
banale.

Jon




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Received on Thu Oct 30 2008 - 12:03:32 CET

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