• Home
  • Kemi
  • Astronomien
  • Energi
  • Naturen
  • Biologi
  • Fysik
  • Elektronik
  •  Science >> Vetenskap >  >> Energi
    Kan molekylen ha noll vibrationsenergi?
    Nej, en molekyl kan inte ha noll vibrationsenergi vid absolut noll. Här är varför:

    * nollpunktsenergi: Även vid absolut noll (0 kelvin) har molekyler fortfarande en minsta mängd vibrationsenergi som kallas "nollpunktsenergi". Denna energi uppstår från Heisenberg -osäkerhetsprincipen, som säger att du inte kan känna både en partiklarnas position och fart med perfekt noggrannhet.

    * kvantmekanik: Vibrationsenergi kvantiseras, vilket innebär att den bara kan existera i diskreta nivåer. Den lägsta möjliga vibrationsnivån är inte noll utan snarare nollpunktsenergin.

    * Termisk energi: Vid temperaturer över absolut noll har molekyler ytterligare vibrationsenergi på grund av termisk energi. Denna energi får molekylerna att vibrera med större amplitud och frekvens.

    Tänk på det så här: Föreställ dig en boll på en vår. Även om bollen är perfekt stilla, är våren fortfarande något sträckt, vilket representerar nollpunktsenergin. För att få bollen till ett fullständigt stopp måste du ta bort våren, vilket är omöjligt i kvantvärlden.

    Undantag:

    * monatomiska molekyler: Enstaka atomer, som helium, har inga vibrationslägen eftersom de bara har en kärna. De har emellertid translationell och rotationsenergi även vid absolut noll.

    Sammanfattningsvis har molekyler alltid åtminstone en liten mängd vibrationsenergi på grund av nollpunktsenergi, även vid den kallaste möjliga temperaturen.

    © Vetenskap https://sv.scienceaq.com