상승되는 온도는 수십만도가 가능한데 낮은 온도는 273가 한계인 이유가 궁금합니다.

Question

보통 태양이나 핵융합에 필요한 온도가 수천~수만도가 이상이 필요한데요. 어떠게 상승되는 온도의 수치는 엄청 큰것에 반해 온도가 내려가는 것에는 273도가 한계인 이유가 궁금합니다.

Answer 1

안녕하세요. 김경태 과학전문가입니다.

온도는 물질 내 입자들의 운동 에너지와 관련된 물리량으로, 온도가 높을수록 입자들의 운동 에너지가 커집니다. 이 때문에 높은 온도에서는 입자들이 매우 높은 속도로 움직이며, 이 운동 에너지가 물질의 화학적 성질 등에 영향을 미치는 등 여러 가지 영향을 미칩니다.

반면에 온도가 낮아질수록 입자들의 운동 에너지는 작아지게 됩니다. 따라서 저온에서는 입자들의 운동이 제한되어 분자 간의 상호작용이 더 중요해집니다. 이는 고체나 액체 상태에서 물질의 물리적, 화학적 성질을 결정하는 데 큰 영향을 미치며, 고체 상태의 물질은 일반적으로 상대적으로 낮은 온도에서 안정적인 상태를 유지합니다.

따라서, 낮은 온도에서는 물질이 고체나 액체 상태로 존재할 수 있지만, 더 낮은 온도에서는 일반적으로 분자 운동이 매우 제한적이기 때문에 고체 상태에서 더 이상 물질이 안정적으로 존재하기 어렵게 됩니다. 이러한 이유로, 273K (영도)는 일반적으로 낮은 온도의 한계점으로 여겨지고 있습니다.

Answer 2

안녕하세요. 김학영 과학전문가입니다.온도의 측정은 분자나 원자들의 운동 에너지를 측정하는 것입니다. 이 운동 에너지가 높을수록 물질의 온도가 높게 나타납니다.

온도의 단위인 켈빈(Kelvin) 온도는 절대온도로, 이 온도는 분자나 원자의 운동 에너지가 제로일 때의 온도를 0K로 설정합니다. 따라서, 0K는 분자나 원자들의 운동 에너지가 완전히 없는 상태를 의미하며, 이를 절대영도라고도 합니다.

이론적으로는 모든 물질이 0K에서 운동 에너지가 완전히 없는 상태가 되며, 이를 절대영도라고 합니다. 따라서 절대영도에서는 분자나 원자들의 운동 에너지가 완전히 없으므로, 더 이상 낮아질 수 없습니다.

따라서, -273.15℃는 물질의 절대영도인 0K에 해당하는 값이며, 이것이 온도의 최저값이 되는 이유입니다. 상승되는 온도가 수십만도가 가능한 것은, 물질의 분자나 원자들이 더 높은 운동 에너지를 가질 수 있기 때문입니다.하지만, 온도는 -273.15℃보다 더 낮아질 수 없기 때문에, 절대영도에서는 온도가 0K일 때, 물질이 가질 수 있는 최소한의 운동 에너지를 갖게 되며, 이를 최저 에너지 상태라고 합니다.

Answer 3

안녕하세요. 정연관 과학전문가입니다.

샤를에 법칙에 의하면 물체의 부피는 온도에 비례하고, 이는 섭씨온도 1도 당 1/273입니다. 따라서 온도가 수십만도가 올라가는 경우는 부피가 엄청나게 커지는게 가능하지만, 반대로 온도가 낮아지는 경우에는 부피가 작아지므로, 줄어들 수 있는 최대 부피는 0에 수렴하는 값, 즉 영하 273도(절대영도) 가 한계인것입니다.

Answer 4

안녕하세요. 류경범 과학전문가입니다.

이론적인 온도입니다.

이론적으로 가능한 최저 온도며 기체의 부피가 0이 되는 온도이며 그 온도가 영하 273도입니다.

즉, 영하 273도 아래가 되면 기체의 부피는 음의 값을 갖는데 부피가 영보다 작아 질 수는 없으므로 그래서 절대영도 보다 더 낮은 온도는 존재할 수가 없다는 것입니다.

Answer 5

안녕하세요. 천재우 과학전문가입니다.

절대온도 마이너스 273도는 분자의 운동이 전혀 없는 부피가 0이 되는 이론적인 온도입니다.따라서 절대온도보다 더 낮은 온도는 없다 하겠습니다.

Answer 6

안녕하세요. 지경향 과학전문가입니다.

온도가 낮아지면 부피가 감소하는데 온도가 점점 내려가서 -273 °C가 되면 부피가 0이 됩니다. 물질이 존재할 수가 없죠.