Un gaz proche de zéro Kelvin

Kelvin S

Un gaz proche de zéro Kelvin


Considérons une expansion adiabatique d’un gaz idéal qui fonctionne contre la friction ou un piston. Puisqu’aucun échange de chaleur ne peut se produire, le gaz continue de perdre de l’énergie et sa température diminue et les molécules de gaz s’éloignent de plus en plus. En principe, la température peut descendre à quelques degrés Kelvin, proche de zéro K.

Est-il possible qu’un gaz soit toujours un gaz à une température aussi basse?

ACuriousMind ♦

Avez-vous entendu parler de l’ hélium (point triple ~ 2K aux conditions standard)?

Kelvin S

Je pense que je dois préciser que la température est très proche de 0K et que les molécules peuvent à peine se traduire.

Réponses


 tpg2114

Considérez les définitions (relativement informelles):

  • Gaz : une substance dont les molécules remplissent l’espace dont elle dispose
  • Liquide : Une substance dont les molécules forment un volume fixe mais n’ont pas de forme fixe
  • Solide : une substance dont les molécules résistent aux changements de forme et de volume, qui ne s’écoulent pas et ne se dilatent pas pour prendre la forme ou le volume du récipient.

Donc, sur la base de ces définitions, bien qu’imprécises qu’elles puissent être, il n’est pas nécessaire d’être à une température particulière. En théorie, une fois que les molécules atteignent

0K

et ils ne bougent plus, ils ne rempliront plus non plus la forme du récipient ni ne se dilateront pour prendre un nouveau volume et ils doivent donc être solides. Mais dès qu’il a une température et que les molécules se traduisent à nouveau, il peut s’agir d’un solide, d’un liquide ou d’un gaz.

Kyle Kanos

En examinant ces définitions vagues, je me demande comment un plasma s’intègre.

Kelvin S

Merci. Je me demande simplement si une substance proche de 0K peut être appelée un solide car il y a beaucoup d’espace non rempli et il est facile d’être compressé (c’est-à-dire non résistant aux deux changements de forme et de volume)

dmckee ♦

@KyleKanos Librement un gaz ionisé. Lorsqu’il y a suffisamment de

tpg2114

@KyleKanos Per wikipedia , « Comme le gaz, le plasma n’a pas de forme définie ni de volume défini à moins d’être enfermé dans un récipient; contrairement au gaz, sous l’influence d’un champ magnétique, il peut former des structures telles que des filaments, des faisceaux et des doubles couches. « 

tpg2114

@KyleKanos Cela ressemble plus à un « gaz plutôt génial ». Et en réalité, je me suis toujours opposé à considérer cela comme un état de la matière entièrement nouveau. C’est vraiment juste un état de la matière déjà légèrement différent. Nous n’avons pas de solides magnétiques comme état de la matière, pourquoi avoir des gaz magnétiques?

 

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