絶対零度は、なぜ-273.15℃なの？

質問

絶対零度は-273.15℃ですが、なぜ-273.15℃なのか、中学時代か高校時代の理科の時間に自分で計算した記憶があるのですが、計算方法を忘れてしまいました。モルか何かがからんでいたような気がします（違っていたらすみません）。教えてください。

回答No.4

BASKETMM

差し障りのある表現があったらごめんなさい。
１．絶対零度の定義:分子運動の全て停止する温度。それが摂氏何度であるかは、計算で出すものではなく、実験で決める物でしょう。
２．ただ、絶対零度を実現することは不可能ですから、もっと高い温度に於ける実験結果から推定することになり、その推定過程で、計算をすることもあるでしょう。気体の体積に関係する式を運用することもあるでしょう。
３．三重点は関係ないと思いますよ。
以上は古典物理学の範囲でお答えしたつもりです。最新の量子力学、その拡張でどのように答えるには、私に能力がありません。

お礼

みなさんご回答ありがとうございました。
計算ではなく、実験で求めたんですね。意外でした。定義が先にあり、計算は後付けだったんですか。なんかこう、違和感がなくもないですが（笑）。

回答No.3

sanori

中学か高校ということですから、
ほぼ間違いなく、（理想）気体の状態方程式の関係でしょうね。

ＰＶ＝ｎＲＴ

たとえば、気体をビニール袋みたいなものに閉じ込めて、大気中に置けば、
気体の圧力Ｐは１気圧で一定、モル数ｎも一定。
そこで温度を変えると、Ｐもｎも相変わらず一定なので、
体積Ｖと温度Ｔだけが変化します。
色々な温度でＶとＴを測り、グラフにプロットすると、一次関数のグラフになるけれども、
Ｔ＝０でもＶは０にならない。
Ｖ＝０のところまでグラフを外挿（グラフの直線を延長）してみると、
－２７３．１５度のところがＴの切片になる。
よって、－２７３．１５度をゼロとする絶対温度を定義したほうが、
気体の状態を記述しやすくなるので便利。

ということではないでしょうか。

回答No.2

Tacosan

身も蓋もない表現をすると, 「絶対温度の定義」からそうなるってことなんだけど....
・「絶対温度」は「水の三重点の熱力学的温度の 1/273.16」で定義されている → 水の三重点の熱力学的温度は 273.16K
・「水の三重点の熱力学的温度」を摂氏で測ったら 0.01℃だった
・摂氏と絶対温度はきざみ幅が同じである
→0K = -273.15℃.
定義に突然出てくる 273.16 という数値は, #1 にあるように気体の膨張率などを調べた結果得られたものだと思います.

回答No.1

aquamarin1

理想気体が0度の時1度変化するのが1/273.15の体積変化があり
その量でいくと273.15度の時に体積が0になるからじゃなかったかなぁ
うる覚えなのに回答書いて申し訳ないです