note02__负绝对温度及大小比较.docVIP

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note02__负绝对温度及大小比较

负绝对温度 1954年,Ramsey第一次提出了负(绝对)温度系统的概念。在统计热力学中,温度有了新的定义——描述体系内能随体系混乱度(熵)的变化率的强度。? 一般来说,当系统的内能增加时,系统的有序性会减少(熵增加)。但在特殊情况下,会出现系统的内能增加但系统有序性却增加(熵减少)的现象。这时系统就处于负绝对温度状态。 当粒子能级数目为有限时,随着内能不断增加,粒子往高能级集中,从而使得粒子运动有序性增加(熵减少),从而出现负绝对温度。但任一独立的物理系统的总能量是无上限的,因此不能对物理系统引进负绝对温度;但物理系统的某一自由度系统的能量就有可能存在上限,故可对这一自由度引入负绝对温度。最早观察到的负绝对温度现象就是在LiF晶体的核自旋系统中发现的。 在能量无上限的系统中,负绝对温度现象是无意义,只有在能量有上限的系统中,负绝对温度才有意义,而该系统内能大小为: 0 K < 100 K < +∞ K -∞ K < -100 K < -0 K [参考文献] [1] 王西明 负绝对温度系统的相对性,西北农林科技大学学报,2003。 [2] 王家庆 关于负绝对温度的几点讨论,大学物理,1996。

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