Lo zero assoluto

[Sorriso91]

Per la prima legge di Gay-Lussac a pressione costante il volume occupato da un gas è direttamente proporzionale alla sua temperatura assoluta secondo la relazione $V=(Vo)/(To)* T$.
E' giusto allora dire che il gas non potrà raggiungere lo zero kelvin poichè altrimenti occuperebbe un volume nullo? E a quella temperatura è vero che gli atomi sarebbero fermi?..in tal caso nn si potrebbe comunque raggiungere lo zero assoluto per il principio di indetermiinazione di heisenberg?..

[Eredir]

Chiaramente si tratta di una situazione paradossale, ma questo segnala semplicemente che tale legge è inadatta a descrivere la termodinamica di un sistema a bassa temperatura. Logicamente non ha senso utilizzare un'equazione sbagliata per giustificare un fatto fisico.
La teoria cinetica dei gas lega la temperatura di un sistema all'energia cinetica media dei suoi costituenti, per cui giunge alla conclusione che a temperatura zero questi debbano stare fermi. Tuttavia quantisticamente non ha senso parlare di una particella ferma, essa può al più trovarsi nello stato fondamentale in cui possiede un'energia diversa da zero (l'energia di punto zero). Quando diventa necessario trattare i gas in maniera quantistica in generale non valgono più le conclusioni trovate con la teoria cinetica dei gas, ma si tratta di analizzare il problema utilizzando la meccanica statistica quantistica, che introduce profonde differenze come la distinzione tra gas di bosoni e gas di fermioni.