零下4度物理學上有什麼概念

Ⅰ 「超低溫」在物理學上是指多低的溫度

Ⅰ.甚麼叫Cryogenics？

在希臘文中所謂KRYO這一冠首即是「冰冷」的意思，而cryogenics就是指製造冰冷溫度，其實現代所通用的cryogenics temperature要比冰冷溫度更低。所以cryogenics可以說是「超低溫」的同義詞。

「超低溫工程」是一門研究發展低溫工程技術、低溫製造程序、低溫材料及低溫裝置的工程學。一個物理或化學新現象的發現到其工業上的實際應用，其間往往要經過一段很長的時間。超低溫工程和所謂的低溫物理（low temperature physics）在研究態度上有一些差別的；即前者注重已被發現自然現象的應用及其工業化，而後者則注意自然現象的新發現及理論上的探討。

Ⅱ.溫度多低才算超低溫？

一般同意凡是低於攝氏150度（或華氏-240度）才稱為超低溫。說起來，這個界限也很合理，因為一般所謂的永久氣體（permanent gases）諸如空氣、氮氣、氧氣、氫氣、氦氣等在攝氏-150度以下才能液化，而且一般所使用的冷凍劑如freon，氨、硫化氫等也在攝氏-150度左右呈沸騰現象。

Ⅱ 水在零至4度時具有什麼樣的特性

水在零至四度時，有反常膨脹的現象。

一般物質由於溫度影響，其體積為熱脹冷縮。但也有少數熱縮冷脹的物質，如水、銻、鉍、液態鐵等，在某種條件下恰好與上面的情況相反。實驗證明，對0℃的水加熱到4℃時，其體積不但不增大，反而縮小。當水的溫度高於4℃時，它的體積才會隨著溫度的升高而膨脹。因此，水在4℃時的密度最大。

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水的反常膨脹現象可以用氫鍵、締合水分子理論予以解釋。

物質的密度由物質內分子的平均間距決定。對於水來說，由於水中存在大量單個水分子，也存在多個水分子組合在一起的締合水分子，而水分子締合後形成的締合水分子的分子平均間距變大，所以水的密度由水中締合水分子的數量、締合的單個水分子個數決定。具體地說，水的密度由水分子的締合作用、水分子的熱運動兩個因素決定。當溫度升高時，水分子的熱運動加快、締合作用減弱;當溫度降低時，水分子的熱運動減慢、締合作用加強。綜合考慮兩個因素的影響，便可得知水的密度變化規律。

Ⅲ 低溫物理學是什麼

大家都知道，地球上最寒冷的地方在南極，那裡一年四季氣溫都在零度以下，最低可達到零下94℃。

不過我要告訴大家，在地球上還有遠比南極更冷的地方，甚至可以冷到零下200℃以下，那就是在低溫物理學家的實驗室里。低溫物理學是一門研究各種物質在超低溫環境下會發生什麼奇妙變化的學科。它的誕生要歸於製冷機的發明。

現在家家都有冰箱，可以將暫時不吃的食物冷藏保存起來。古代沒有這樣的裝置，只好在冬天從結冰的河裡鑿出大塊的冰，放到地窖保存到夏天，再將食物放到冰上避免腐壞。

1755年，英國化學家卡倫發明了一種最早的製冷機，他先用氣泵將水的表面抽成真空，強迫水迅速揮發，這一過程會吸收周圍和自身的熱量，最後水變冷而結冰。

19世紀，由於熱力學的發展，科學家認識到氣體的更多特性，開始通過壓縮氣體使其在常溫下體積縮小而液化。利用這種方法，可在零下十幾攝氏度和一定的壓力下製成液氯和液態二氧化碳。然後讓液氯或液態二氧化碳在常溫下快速揮發，自身溫度就會急劇下降，可獲得零下幾十攝氏度的低溫。

此後，人們又採用分級揮發製冷的方法，先製成液態二氧化碳，然後使其揮發變冷，用來冷卻其他氣體，這樣一步步降低溫度，最終可以獲得零下100℃以下的超低溫。利用這種方法，科學家先後製成液氧和液氮。

不久，英國人漢普森和德國人林德又發明新的壓縮製冷方法，先將氣體強力壓縮，這時氣體就會發熱，將其冷卻至常溫後再撤除壓力讓它膨脹，在此過程中要吸收很多的熱，自身就會迅速變冷，然後再將其壓縮，反復這一過程，就會變得越來越冷。人們用這種方法獲得零下240℃以下的超低溫，先後製成液氫和固態氫。

20世紀初，荷蘭科學家昂內斯開始向絕對零度這一目標挑戰。他首先製得液氫，然後用液氫將氦氣冷卻到零下255℃，再讓它膨脹變冷，最終獲得零下269℃超低溫，氦氣變成無色透明的液體。昂內斯再接再厲，將溫度一直冷卻至零下272℃，已經接近絕對零度了，但始終未能獲得固態氦。原因是即使在絕對零度，氦分子仍然具有少量的內能，也稱「零點能」，它是目前人們知道的即使在絕對零度也不結冰的唯一物質。直到1926年，科學家在25個大氣壓和零下272℃條件下才製成固態氦。昂內斯因此獲得1913年諾貝爾物理學獎。

Ⅳ 「今天北京的最低氣溫為零下四度」這個說法在物理學中正確嗎

應該算正確,天氣預報員都這樣說,為了更准確,應該這樣說零下四攝氏度

Ⅳ 物理學中溫度的概念是怎樣的

溫度是指冷熱的程度，我國古文獻描述它的詞彙很豐富，從低溫到高溫依次用冰、寒、涼、溫、熱、灼等表示。這裡面顯然有區別溫度的含意。古代對於低溫的獲得，想了許多方法，主要是用冰。人們想了不少隔熱保溫的方法，把冬天的自然冰保存到次年夏天。從周代開始就有「夏造冰」的說法，但當時怎麼造法，還有待研究。高溫的獲得復雜得多。遠在先秦，在冶煉、制陶等工藝中，能得到攝氏1000度以上的高溫。這裡面有許多熱學上的知識值得進一步研究。至於對溫度的觀察、測定更有多種方法，例如在冶煉、制陶、煉丹、烹調等工作中，各自摸索出一套觀測溫度的方法。

古代醫學的研究已經認識到人體的溫度應當是恆定的，所以可作為測溫的標准，也就是「以身試溫」。這當然是最粗略的土方法。《考工記》中記載冶煉青銅合金的工藝中，以蒸氣的顏色作為判斷溫度的標准，據近人研究是合乎科學原理的。又如在對水加熱過程中，則根據水泡形成狀況，甚至水中熱循環發出的聲響來判斷溫度。在對某些固體加熱過程中，則視其顏色的變化來判斷溫度，這些都是有科學道理的。但又是主要憑借人們的經驗，所謂的掌握「火候」，缺乏易於掌握的客觀標准。在西漢，有人曾試圖製作一個測溫裝置。《淮南子•說山訓》說：「睹瓶中之冰，而知天下之寒。」瓶中的水結了冰，這說明氣溫低。同書《兵略訓》說：「見瓶中之水，而知天下之寒暑。」在瓶中盛了水，當它結冰，可以說明氣溫低，如其熔解為水，又可以說明氣溫之升高。這觀測范圍比前者大，功能比前者好，或許可以認為是一種關於測溫器的設想的萌芽。