O zero absoluto é a menor temperatura teórica à qual um corpo pode chegar. Trata-se do limite inferior da agitação térmica e correspondente a um estado físico em que toda a energia cinética e potencial de um sistema é igual a zero. De acordo com a terceira lei da Termodinâmica, se algum sistema atinge a temperatura do zero absoluto, sua entropia torna-se nula. Show
Veja também: 7 perguntas que a Física ainda não respondeu Tópicos deste artigo
DefiniçãoNa escala termodinâmica de temperatura, graduada em kelvins, o zero absoluto equivale a 0 K, -273,15 ºC, ou, ainda, -459,67 ºF. Teoricamente, se algum sistema termodinâmico encontra-se nessa temperatura, todas as suas moléculas, átomos e elétrons estão em perfeito estado de repouso, sem qualquer energia cinética ou qualquer tipo de interação entre seus constituintes. No entanto, quando a matéria encontra-se em temperaturas próximas do zero absoluto, as leis da Física mudam de comportamento. Em níveis tão baixos de energia, os efeitos quânticos passam a influenciar a dinâmica dos átomos e moléculas. O zero absoluto é a menor temperatura teórica.A consequência do surgimento de efeitos quânticos é que todo o determinismo e a possibilidade de medidas acuradas (que são comuns na Física clássica) deixam de fazer sentido, graças a uma propriedade quântica chamada de princípio da incerteza de Heisenberg. De maneira bastante simplista, o princípio de Heisenberg é uma imposição da natureza que nos impede de conhecermos, com total precisão, qualquer grandeza física relacionada a sistemas quânticos. Em outras palavras, graças a esse princípio, não é possível determinar com máxima precisão a posição de um átomo, pois, para isso, esse deveria estar perfeitamente estático, e isso não é permitido pelas propriedades da física quântica. Próximo ao zero absoluto, a entropia e a agitação dos átomos tornam-se nulas.Por que não é possível alcançar o zero absoluto?A impossibilidade do zero absoluto é explicada pela terceira lei da Termodinâmica. Essa lei, também conhecida como teorema ou postulado de Nernst, afirma que é impossível, por um número finito de transformações, que a entropia de um sistema torne-se nula. Vejatambém: Conheça curiosidades sobre os raios que te deixarão de cabelo em pé Não pare agora... Tem mais depois da publicidade ;) O que aconteceria no zero absoluto?Apesar de não ser possível atingir o zero absoluto, ao chegarmos a apenas alguns graus além dessa temperatura, alguns efeitos interessantes surgem: os átomos ficam muito próximos uns aos outros, mesmo os gases, como hidrogênio e hélio, tornam-se sólidos. Nessa temperatura, algumas substâncias apresentam propriedades supercondutoras, como as ligas de nióbio e titânio. Alguns físicos teóricos também acreditam que, caso um corpo atingisse a temperatura do zero absoluto, sua massa deixaria de existir. O motivo desse comportamento está na energia de repouso, um conceito criado pelo físico alemão Albert Einstein. De acordo com a relação de Einstein entre massa e energia de repouso, um corpo sem qualquer energia não pode ter massa. Veja também: Descobertas da Física que ocorreram por acidente Como alcançar o zero absoluto?Existem diversas técnicas utilizadas pelos cientistas para que temperaturas próximas do zero absoluto sejam criadas artificialmente. Uma das maneiras mais usadas pelos cientistas para atingir 0 K é o resfriamento a laser. O processofunciona assim: um fóton é emitido em direção a um átomo, esse fóton é absorvido e, em sequência, reemitido no sentido oposto. Entretanto, os fótons reemitidos apresentam energias um pouco maiores que os fótons incidentes, a diferença de energia é extraída do movimento do próprio átomo, que tem sua oscilação reduzida até que fique quase completamente parado. Veja também: Saiba tudo sobre Termologia A impossibilidade do zero absolutoO zero absoluto é inatingível, isto é, nunca mediremos nada nessa temperatura. Essa impossibilidade tem origem nas leis da Termodinâmica e também nas propriedades da Física quântica. O princípio da incerteza, por exemplo, garante que a energia de um sistema quântico nunca seja nula. Uma outra maneira de entendermos a impossibilidade do zero absoluto diz respeito ao processo de medição de temperatura. Quando precisamos medir a temperatura de um corpo ou sistema, usamos um termômetro. No entanto, se colocarmos um termômetro para medir a temperatura de algum corpo, supostamente à temperatura de 0 K, esse instrumento trocará calor com o corpo, que terá sua temperatura aumentada, mesmo que em níveis microscópicos. Por Me. Rafael Helerbrock Porque nada pode permanecer totalmente parado?d) Porque nada pode permanecer totalmente parado. O movimento e o repouso são conceitos relativos, pois dependem de um referencial adotado. Assim, se um corpo fora da Terra é adotado como referencial, a Terra executa, no mínimo, dois movimentos (rotação e translação), e nós nos movimentamos com ela.
Por que podemos afirmar que o movimento é relativo?Dizer que o movimento de um corpo é relativo implica dizer que sua trajetória é relativa, ou seja, o caminho percorrido pelo corpo em determinado tipo de movimento depende do referencial adotado.
É possível dizer que o Sol está em repouso ou em movimento?o Sol está em movimento em relação à Terra. se um móvel está em movimento em relação a um sistema de referência, então ele estará em movimento em relação a qualquer outro referencial.
Porque o Sol sempre é o referencial adotado uma vez que é o corpo mais massivo do Sistema Solar então estamos executando o movimento de translação com a Terra?a) Porque o Sol sempre é o referencial adotado, uma vez que é o corpo mais massivo do sistema solar; então, estamos executando o movimento de translação com a Terra. b) Porque se adotarmos um referencial no espaço, como a Lua, a Terra estará em movimento e nós nos movimentamos com o planeta.
|