Se dice que una muestra de gas en cero absoluto no ocupa ningún volumen, pero ¿cómo puede ser eso teniendo en cuenta que sus átomos todavía ocupan espacio?

Mira, eso es una extrapolación de si los gases realmente fueran ideales. Según la ecuación del gas ideal, el volumen de un gas ideal viene dado por V = nRT / P, donde V es el volumen, n es el número de moles de gas que hay, R es una constante de gas ideal, T es la temperatura y P es presión. Por lo general, las unidades utilizadas son grados Kelvin, volumen de litros y P es la presión en “atm” para la atmósfera, en realidad definida como 1 atm = presión atmosférica de la tierra al nivel del mar. Puedes ver que usando estas unidades, sí, obtienes V = 0 si T = 0K.

La realidad es que los gases no son ideales, por lo que la presión y el volumen no serán 0 incluso si la temperatura fuera 0K (cero absoluto) en la ecuación de Van Der Walls, una ecuación que intenta corregir el comportamiento no ideal de los gases .

Todo esto teniendo en cuenta que incluso sigue siendo un gas a una temperatura tan baja a medida que se acerca realmente, realmente, cerca de este punto; normalmente, cuanto más baja es la temperatura, menos probable es que algo sea un gas si mira los diagramas de fase.

Y, de todos modos, no puede hacer que nada llegue al cero absoluto: se necesitaría algo más frío que 0K para crearlo, lo cual es imposible.

Puede haber algo más complicado que eso: solo estoy trabajando en ingeniería, así que no conozco la física tan profundamente, pero esto es más o menos lo mejor que puedo hacer.

respuesta corta; Si un gas existiera en cero absoluto, entonces todos los átomos estarían completamente quietos, lo que significa que si se introdujera un nuevo objeto, los átomos en movimiento vibrarían alrededor del gas. no solo es imposible para comenzar, sino que las vibraciones calentarían instantáneamente el gas.

“se dice . . . ”¿Me pregunto qué tonto lo dijo? El hecho de que los átomos / moléculas dejen de moverse [Cero absoluto = sin movimiento y sin temperatura] no significa que hayan dejado de existir, un gas congelado [ahora sólido] ocupa un espacio muy, muy pequeño, en comparación con cuando era un gas, PERO todavía ocupa algo de espacio.

Nada puede existir en el cero absoluto. La teoría de cuerdas usa cuerdas en lugar de partículas y vibra a diferentes frecuencias. En base a esta vibración podemos clasificar sus propiedades. En cero absoluto no existe energía. Como E = mc ^ 2 no puede existir masa.

Como se ha mencionado, una ecuación de estado más realista para un gas es la ecuación de van der Waals y sus derivados. Estos reflejan un volumen finito en T = 0.

Ver: ecuación de estado

Eso solo se dice para lo que llamamos un gas ideal. Fue creado para ayudar a que las derivaciones de la primera y más simple ecuación física para la química sean más fáciles.

Por supuesto, tienen un volumen tan nuevo, más exacto, que se tuvieron que hacer ecuaciones para gases reales.

Pero hay algo que decir sobre los átomos / moléculas que no pueden existir a 0 K debido a algún principio de física. (No sé, soy un tipo químico; nos importa lo que es … no lo que tal vez podría ser).