第3章 物質の状態と平衡

なぜ,-273℃以下にはならないのか?

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物質を構成する粒子はつねに不規則な運動をしており,これを熱運動という。熱運動が激しいときほど温度は高い。逆に,低温では熱運動は激しくなくなる。したがって,熱運動の全くない状態が低温の限界になる。この理論上の限界の温度が-273℃である。

ケルビン(イギリス,1824~1907)は,-273℃を絶対零度とし,セルシウス温度と同じ目盛りの間隔をもつ絶対温度を導入した(1848年)。絶対温度T[K]とセルシウス温度t[℃]との間には,Tt+273という関係が成り立つ。

化学では,温度を絶対温度で表すことが多い。
たとえば,理想気体の状態方程式PVnRTで,温度Tは絶対温度である。したがって,絶対零度では,PV=0になる。これは,理想気体では粒子(気体分子)そのものの体積を0と考えているため,熱運動が全くなければ気体の体積も0になってしまうことを意味する。