Overleg:Absoluut nulpunt (temperatuur)

Hoe heeft men het absolute nulpunt bepaald?

Op Wikipedia:Informatiebalie is op 14 december de volgende vraag gesteld:

Het absoluut nulpunt is -273,15 graden celsius c.q. 0 Kelvin; In Wikipedia is bij dit onderwerp niet vermeld en ook niet bij het onderwerp Kelvin, hoe men (William Thomson?)deze theoretische waarde heeft berekend/vastgesteld; graag zou ik zien dat deze informatie alsnog in Wikipedia bij deze onderwerpen wordt vermeld.

Nederland, 14-12-2007,

--83.119.196.32 14 dec 2007 00:49 (CET)

B.J. Mol

Ik heb de vraag hierheen gekopieerd, zodat degenen die in dit artikel geïnteresseerd zijn erop geattendeerd worden. Johan Lont (voorbehoud) 14 dec 2007 10:31 (CET)

---

Dat zou wel een goede aanvulling zijn. Ik wist het antwoord niet uit mijn hoofd, al heb ik ooit eens een boek gelezen "De jacht op het absolute nulpunt", over Heike Kamerlingh Onnes en andere wetenschappers, die het absolute nulpunt steeds dichter wisten te naderen. In Kamerlingh Onnes's laboratorium bevond zich in het eerste deel van de twintigste eeuw lange tijd het "koudste plekje op aarde".

Het antwoord op deze vraag vond ik echter in de Engelstalige wikipedia op en:Thermodynamic temperature#History of thermodynamic temperature.

Een van de eersten die het absolute nulpunt bepaalden was Guillaume Amontons. Hij mat het volume van een hoeveelheid lucht bij 0 Celsius en bij 100 Celsius. Toen bleek dat lucht dat van 0 tot 100 graden wordt verwarmd altijd hetzelfde percentage uitzetting vertoond, kon hij dat naar beneden doortrekken. Daarmee stelde hij vast, dat als de lucht bij afkoeling volgens dezelfde lijn zou inkrimpen, dat dan theoretisch een volume van nul zou worden bereikt bij een temperatuur van -240 graden Celsius. (Hij zat er dus slechts 33,15 graden naast).

Louis Gay-Lussac (1778 – 1850) kwam op −273 °C. Hij publiceerde in 1802 een werk over de absolute temperatuurschaal.

Lord Kelvin schreef "On an Absolute Thermometric Scale" in 1848. Hij berekende de absolute temperatuur, door de inverse te nemen van de uitzettingscoëfficiënt van lucht bij 0°C, dat is 0,00366 (K^-1).

De berekening 1/0,00366 levert 273,22. Kelvin stelde zo vast, dat ijs smelt bij 273,22 Kelvin, met andere woorden, dat het absolute nulpunt bij -273,22 °C ligt. Latere experimenten hebben nog nauwkeuriger waarden opgeleverd.

In principe heel eenvoudig dus. Johan Lont (voorbehoud) 14 dec 2007 10:34 (CET)

Fahrenheit

Met deze wijziging is aan de inleidingszin van dit artikel de temperatuur van het absolute nulpunt in Fahrenheit vermeld. Is men ergens in het Nederlandse taalgebied bekender met Fahrenheit dan met Celsius? Ik vermoed van niet.

In dat geval hoort die informatie niet in de inleiding thuis. De inleiding moet (uitsluitend) antwoord geven op de vraag "Wat is het absoluut nulpunt". Aanvullende informatie moet verderop in het artikel staan. Daarom zal ik de tekst aanpassen. Johan Lont (voorbehoud) 4 mrt 2008 21:25 (CET)

Op televisie, op de zender Arte, was er een uitzending over. Het nulpunt is al tot meer dan een miljardste graad benaderd.

Rare Zin

Is dit niet een beetje een rare zin: "Het absolute nulpunt is de laagste temperatuur die mogelijk is. Het is onmogelijk deze temperatuur te bereiken"

Lijkt mij best wel een paradox: het kan wel, maar het kan niet.– De voorgaande bijdrage werd geplaatst door 84.85.18.79 (overleg · bijdragen) 2008-08-09T22:42:01

klopt het absolute nulpunt?

In ons scheikundeboek (3VWO) staat dat het absolute nulpunt -273.6 graden Celcius is. En een scheikundeboek lijkt me betrouwbaar, dus waar komt -273.15 vandaan?

Ik moet helaas zeggen dat je scheikundeboek op dat punt dan niet klopt. Vraag het maar eens aan je scheikundeleraar. De Kelvin is in 1954 gedefinieerd als 1/273.16 deel van het tripelpunt van water. (Resolution 3 of the 10th meeting of the CGPM) Op dat tripelpunt komt water zowel in vaste als in vloeibare vorm en als gas voor. Dat is bij een temperatuur van 0.01 graden Celcius. Je kunt dit namelijk preciezer experimenteel bepalen dan het smeltpunt van water (0 °C). Hieruit volgt ook dat het verschil tussen de kelvinschaal en de celciusschaal precies 273.15 is. In principe hebben we het hier dus nog over een definitie. Deze waarde is echter ook uit te rekenen. Lord Kelvin stelde in 1848 dat er zoiets was als een absoluut nulpunt. Op dat punt zou een stof geen thermische energie bevatten. Kelvin rekende uit dat dit -273 °C moest zijn. (On an Absolute Thermometric Scale) In latere berekeningen werd dit verfijnd tot -273.15 °C. Je scheikundeboek zit er dus echt naast. --Erwin(85) 11 feb 2009 20:42 (CET)

Gay-Lussac eerder dan Kelvin?

Gay-Lussac zou volgens dit artikel op -273 graden Celsius uitgekomen zijn. Een anonieme bewerker maat daar -267 van. Wordt uiteraard teruggedraaid, maar ik vroeg me af of deze anonymus misschien toch gelijk heeft. Ik vraag om een bron en krijg dit artikel. Daar staat nergens dat Gay-Lussac op -273 uitkwam, wel dat Kelvin op basis van die gaswet van Gay-Lussac op -273.15 uitkwam. Ons artikel stelt: "Hij" (Gay-Lussac dus) "publiceerde in 1802 een werk over de absolute temperatuurschaal". Ik neem aan dat in dat werk dan die -273 genoemd wordt? Ik heb ondertussen een bibliografie toegevoegd op de pagina Louis Gay-Lussac; het vroegste artikel dat ik vinden kan is van 1804. Zegt niets natuurlijk dus ik heb twee vragen: 1) wat is de titel van dat 1802-artikel? 2) wordt in dat artikel die -273 genoemd? Andere Wikipedia's weten van niets, en zeker de Franse Wikipedia zou op dit punt hanig doen als het waar was. Het zou namelijk nogal een vondst zijn, want dan was Gay-Lussac eerder dan Kelvin. Groet, W.D. Sparling (overleg) 16 jan 2014 16:23 (CET)

Die -273 graden is een uitvloeisel van de Gaswet van Charles/Gay-Lussac en de expirimenten aan boord van een ballon. De gaswet werkt alleen goed als je de temperatuur in Kelvin uitdrukt. Die kende Gay-Lussac niet, maar gaf in zijn formule een correctie. Temperatuur in graden Celcius -273, waarmee je keurig bij Kelvin landt. Zie ook hier ("Fundamentals of Thermodynamics and Applications: With Historical Annotations") en hier ("Physical Chemistry - Ideal Gas Laws"). Kleuske (overleg) 18 jan 2014 12:02 (CET)

En in dat artikel staat: "Gay-Lussac's findings foreshadowed" - let op dat "foreshadowed" - "the existence of a minimal temperature of t = -273°C". Hij ontdekte dat bij een gegeven druk het volume van een gas evenredig was aan 273 °C + t. Dat is iets anders als "Louis Gay-Lussac (1778 – 1850) kwam op −273 °C." Gay-Lussac heeft het niet aangedurft te melden of misschien over het hoofd gezien dat dat het logische gevolg van zijn theorie was. Dan kunnen we ook niet opschrijven dat hij op -273°C uitkwam. Mee eens? W.D. Sparling (overleg) 18 jan 2014 12:14 (CET)

Ik denk overigens het antwoord te hebben op mijn vraag 1): Recherches sur la dilatation des gaz et des vapeurs. 31 janvier 1802 - Annales de Chimie, tome XLIII. W.D. Sparling (overleg) 18 jan 2014 12:29 (CET)

Hij voerde de correctie wel degelijk in en kwam op die correctie. T (°C) +273 = T (K) Met 0.15 (K) als marge. Maar de werkelijkheid is weer eens complexer dan ze schijnt, want Gay-Lussac zelf verzette zich tegen het idee van een absoluut nulpunt. De afleiding (uit de Gaswet van GL) werd gedaan door Desorme en Clément die erop wezen dat dit een direct gevolg is van z'n gaswet. De coefficient waarop e.e.a. is gebaseerd is namelijk wel degelijk afkomstig van GL en de wiskunde nodig om van daar naar het absolute nulpunt te komen is simpele wiskunde. Het betreft tenslotte een eerstegraads lineaire vergelijkking (y=ax+b). Zie "Gay-Lussac: Scientist and Bourgeois". Met wat hulp kwam hij dus op -273°C. Hij moest wel, want anders is z'n wet onzin. De anon had overigens gelijk met z'n 267 (eigenlijk 266.666...) zie en:Charles's_law). Kleuske (overleg) 18 jan 2014 12:34 (CET)

Cirkelredenering

Het absolute nulpunt is de temperatuur van 0 kelvin. 0 K is gelijk aan het absolute nulpunt. Madyno (overleg) 3 jun 2015 21:10 (CEST)

Absolute nulpunten

Welke zijn de andere absolute nulpunten? Madyno (overleg) 7 mei 2021 16:45 (CEST)

Iedere ratio meetschaal heeft een absoluut nulpunt. Naast temperatuur zijn voorbeelden hiervan alle SI-basiseenheden zoals massa, stofhoeveelheid, lichtsterkte en tijd (oerknal) en afgeleide SI-eenheden zoals energie. Gollem (overleg) 7 mei 2021 17:07 (CEST)

En zijn die andere absolute nulpunten relevant genoeg voor een eigen artikel (is -273K dat eigenlijk wel, of kan de hele tekst niet beter in een artikel over de absolute temperatuurschaal worden ingevoegd)? Woudloper _overleg 7 mei 2021 16:53 (CEST)

Dat zijn twee goede vragen! Misschien is het antwoord wel twee keer nee. Gollem (overleg) 7 mei 2021 17:07 (CEST)

Ik heb de hernoeming vooral doorgevoerd omdat sommige artikelen naar absoluut nulpunt verwezen waar een absoluut nulpunt in het algemeen bedoeld wordt in plaats van absoluut nulpunt (temperatuur). Gollem (overleg) 7 mei 2021 17:11 (CEST)

Welke artikelen, anders dan meetschaal, dat ik inmidddels gewijzigd heb, verwijzen naar absoluut nulpunt? Madyno (overleg) 8 mei 2021 13:35 (CEST)

Naast dat lemma wordt 'absoluut nulpunt' in algemene zin in ieder geval gebruikt in de artikelen:

• Kwantitatief kenmerk
• Plimsoll
• Ordinatie

De term 'absoluut nulpunt' is namelijk de gangbare aanduiding voor een dergelijk nulpunt. De aanduiding 'betekenisvol' is bovendien strikt genomen niet juist. Nul graden Celsius is bijvoorbeeld een betekenisvol nulpunt (namelijk het smeltpunt van ijs), maar het is geen absoluut nulpunt. Wat mij betreft is het dus onwenselijk de term 'absoluut nulpunt' niet in deze artikelen te gebruiken. Gollem (overleg) 8 mei 2021 15:16 (CEST)

Het probleem is dat 'absoluut nulpunt' anders dan in de fysica, niet goed gedefinieerd is. Ik heb daarom in de intro bij meetschaal 'betekenisvol' gezet, in overeenstemming met wat verderop bij ratioschal geschreven is. Maar ik hecht er verder niet aan. Madyno (overleg) 8 mei 2021 16:25 (CEST)

Wat is die algemeen fysische definitie dan? Of bedoel je dat er in de fysica alleen een definitie voor het absoluut nulpunt van temperatuur is? En in dat laatste geval, volgt die definitie van het absolute nulpunt van temperatuur niet automatisch uit de definitie van temperatuur zelf? Gollem (overleg) 8 mei 2021 17:08 (CEST)

Ja, ik bedoel zeker het absolute nulpunt, gedefinieerd als het nulpunt van de absolute temperatuur. Het adjectief 'absoluut' komt van de definitie van de temperatuurschaal, en niet van het absolute nulpunt van de bedoelde temperatuurschaal. Madyno (overleg) 8 mei 2021 17:23 (CEST)

Interessant. Maar in dat geval is de term 'absoluut nulpunt' voor temperatuur eigenlijk onjuist en zou 'nulpunt absolute temperatuur' strikt genomen een nettere term geweest zijn? In praktijk wordt 'absoluut nulpunt' gebruikt dus dat is leidend. In praktijk wordt de term 'absoluut nulpunt' echter ook gebruikt voor het nulpunt van andere grootheden met een ratio-meetschaal. Een ratio-meetschaal is een meetschaal van een grootheid waarbij verhoudingen betekenisvol zijn. Daarmee deduceer ik dat 'een absoluut nulpunt in het algemeen' het nulpunt van een meetschaal is waarvan verhoudingen betekenisvol zijn (en dus niet alleen dat het nulpunt zelf betekenisvol is). Gollem (overleg)

Nee, de Kelvinschaal is absoluut. Maar het nulpunt van de Kelvinschaal is zelf ook absoluut. Net zoals nul Celsius een relatief nulpunt is. Woudloper _overleg 9 mei 2021 02:35 (CEST)

Maar zonder absoluut nulpunt is een absolute meetschaal niet mogelijk, toch? En het nulpunt van een absolute meetschaal is altijd zelf ook absoluut? Dit geeft ons echter nog geen definitie van wat er met 'absoluut nulpunt' in algemene zin bedoeld wordt, afgezien van de woordenboekdefinitie van het woord 'absoluut'. De definitie zou toch zoiets moeten zijn: Een 'absoluut nulpunt (algemeen)' is het nulpunt van een meetschaal waarvan verhoudingen betekenisvol zijn. Persoonlijk vind ik 'betekenisvol' nog wat te vaag in deze definitie.

Kunnen we de volgende conclusie trekken? Absoluut nulpunt (algemeen) is in princiepe een eigen artikel waard, want het is een gangbare term waar meer dan een woordenboekdefinitie over te schrijven valt. We hebben echter nog onvoldoende informatie (en met name te weinig specifieke bronnen) om dit artikel nu te schrijven.

Gollem (overleg) 9 mei 2021 08:11 (CEST)

Nee dat is geen logisch uit de situatie volgende conclusie. Een absolute schaal is een schaal met een absoluut nulpunt, per definitie. Zonder absoluut nulpunt heb je dus geen absolute schaal.

Volgend uit de Wet van Charles is geen lagere temperatuur mogelijk dan -273,15 K. Dat is dus een absoluut nulpunt voor temperatuur: een lagere temperatuur dan dit is onmogelijk.

Voor deze twee feitjes zijn duizenden bronnen te vinden, neem bijvoorbeeld het Oxford Dictionary of Physics:

absolute zero Zero of thermodynamic temperature (0 kelvin) and the lowest temperature theoretically attainable. It is the temperature at which the kinetic energy of atoms and molecules is minimal. It is equivalent to -273.15°C or -459.67°F.

Hier kun je er nog de aantekening bij plaatsen dat andere grootheden, zoals massa of concentratie, ook absoluut van aard zijn. Je kunt zelfs nog de relativiteitstheorieën noemen, die volgen uit het feit dat de plaatscoördinaten juist geen absolute dimensies zijn. Dat is het wel zo'n beetje - hooguit 2 of 3 alinea's. Er is daarom veel te zeggen voor één enkel artikel over de begrippen "absoluut nulpunt", "absolute schaal" en "absoluut nulpunt van de temperatuur". De bron die ik aanhaalde doet dat, en het is een woordenboek. Encyclopedieën zijn doorgaans spaarser met lemmata dan woordenboeken. Woudloper _overleg 9 mei 2021 13:20 (CEST)

Dank voor het meedenken over wat er over absoluut nulpunt in het algemeen vermeld zou kunnen worden. Ik lees echter nog geen argumenten om absoluut nulpunt (algemeen) en absoluut nulpunt (temperatuur) samen te voegen tot één lemma. Dat klinkt voor mij als een voorstel om Notenpasta samen te voegen met Pindakaas. Zo'n samenvoeging kan op zich wel, maar is vaak nogal verwarrend aangezien het merendeel van de informatie dan over één specifiek geval gaat in plaats van over het overkoepelende fenomeen. Gollem (overleg) 9 mei 2021 14:53 (CEST)