Отрицательная абсолютная температура

Отрицательная абсолютная температура

Отрицательная абсолютная температуратемпература, характеризующая равновесные состояния термодинамической системы, в которых вероятность обнаружить систему в микросостоянии с более высокой энергией выше, чем в микросостоянии с более низкой.

В квантовой статистике это значит, что больше вероятность обнаружения системы на уровне с более высокой энергией, в классической — что больше плотность вероятности для точек фазового пространства с более высокой энергией.

Для существования таких равновесных состояний необходима сходимость статистической суммы при соответствующей отрицательной температуре. Это возможно, в частности: в квантовой статистике — если число энергетических уровней системы конечно, в классической статистической физике — если объём фазового пространства, доступного системе, ограничен. В этих случаях энергия системы с отрицательной температурой будет выше, чем энергия той же системы с бесконечной температурой, при которой имеет место равномерное распределение по уровням или в фазовом пространстве.

Отрицательная температура системы сохраняется достаточно долго, если эта система достаточно хорошо изолирована от тел с положительной температурой, На практике отрицательная температура может реализовываться, например, в системе ядерных спинов.

С отрицательной температурой возможны равновесные процессы. При тепловом контакте двух систем с разным знаком температуры система с положительной температурой начинает нагреваться, с отрицательной — охлаждаться. Чтобы температуры стали равными, одна из систем должна пройти через бесконечную температуру (в частном случае равновесная температура объединённой системы останется бесконечной).

Абсолютная температура +\infty и -\infty — это одна и та же температура (соответствующая равномерному распределению), но различаются температуры T=+0 и T=-0 . Так, квантовая система с конечным числом уровней будет сосредоточена на самом нижнем уровне при T=+0 , и на самом верхнем — при T=-0 . Проходя ряд равновесных состояний, система может попасть в область температуры с другим знаком только через бесконечную температуру.

В системе уровней с инверсией населённостей абсолютная температура отрицательна, если она определена, то есть если система достаточно близка к равновесной.

Литература

ж-л Природа №4 1994 стр. 23-70



Wikimedia Foundation. 2010.

Смотреть что такое "Отрицательная абсолютная температура" в других словарях:

  • ОТРИЦАТЕЛЬНАЯ АБСОЛЮТНАЯ ТЕМПЕРАТУРА — отрицательная величина, имеющая размерность температуры, характеризующая степень инверсии населенностей уровней энергии систем (атомов, ионов, молекул) …   Большой Энциклопедический словарь

  • отрицательная абсолютная температура — характеризует равновесное состояние квантовой подсистемы с ограниченным энергетическим спектром при полной внутренней энергии , где gi  статистический вес уровня энергии, εi, N  число уровней. Существование таких равновесных состояний возможно… …   Энциклопедический словарь

  • отрицательная абсолютная температура — neigiamoji absoliučioji temperatūra statusas T sritis fizika atitikmenys: angl. negative absolute temperature vok. negative absolute Temperatur, f rus. отрицательная абсолютная температура, f pranc. température négative absolue, f …   Fizikos terminų žodynas

  • ОТРИЦАТЕЛЬНАЯ АБСОЛЮТНАЯ ТЕМПЕРАТУРА — характеризует равновесное состояние квантовой подсистемы с ограниченным энергетич. спектром при полной внутр. энергии где gi статистич. вес уровня энергии, Еi, N число уровней. Существование таких равновесных состояний возможно при высокой… …   Естествознание. Энциклопедический словарь

  • Абсолютная температура — Хаотическое тепловое движение на плоскости частиц газа таких как атомы и молекулы Существует два определения температуры. Одно с молекулярно кинетической точки зрения, другое с термодинамической. Температура (от лат. temperatura надлежащее… …   Википедия

  • Температура — Размерность Θ Единицы измерения СИ К …   Википедия

  • Отрицательная температура —         отрицательная абсолютная температура, величина, вводимая для описания неравновесных состояний квантовой системы, в которых более высокие уровни энергии более населены, чем нижние. В равновесном состоянии вероятность иметь энергию En… …   Большая советская энциклопедия

  • Абсолютная шкала температур — Хаотическое тепловое движение на плоскости частиц газа таких как атомы и молекулы Существует два определения температуры. Одно с молекулярно кинетической точки зрения, другое с термодинамической. Температура (от лат. temperatura надлежащее… …   Википедия

  • Абсолютная термодинамическая температура — Хаотическое тепловое движение на плоскости частиц газа таких как атомы и молекулы Существует два определения температуры. Одно с молекулярно кинетической точки зрения, другое с термодинамической. Температура (от лат. temperatura надлежащее… …   Википедия

  • Абсолютная температурная шкала — Хаотическое тепловое движение на плоскости частиц газа таких как атомы и молекулы Существует два определения температуры. Одно с молекулярно кинетической точки зрения, другое с термодинамической. Температура (от лат. temperatura надлежащее… …   Википедия


Поделиться ссылкой на выделенное

Прямая ссылка:
Нажмите правой клавишей мыши и выберите «Копировать ссылку»