¿Qué le sucede a un cuerpo, inicialmente a 300K, mantenido en un espacio aislado? ¿Bajará la temperatura a 0k?

En la práctica, no. En teoría, también no.

El Universo está lleno de fotones con una distribución de energía correspondiente a$2.73\,\mathrm{K}$, llamado fondo cósmico de microondas (CMB) . Cada$\mathrm{cm}^3$de espacio contiene alrededor de 400 de ellos, por lo que cada segundo$\mathrm{cm}^2$es golpeado por aproximadamente cien mil millones de estos fotones. Eso significa que si coloca su "cuerpo estable" en una caja muy aislada, la caja en sí nunca vendrá debajo.$2.73\,\mathrm{K}$, y tampoco el cuerpo dentro. Asintóticamente irá hacia el equilibrio térmico en$T = 2.73\,\mathrm{K}$.

Incluso si mágicamente eliminaste todo lo demás en el Universo excepto el cuerpo$^\dagger$,$0\,\mathrm{K}$nunca se puede alcanzar. La razón es que esto implicaría un movimiento nulo de los átomos del cuerpo, lo cual está prohibido por ley .

En la práctica, es posible tener temperaturas inferiores a los 2,73 K del CMB. Cuando un gas se expande, se enfría, y si se expande más rápido de lo que puede calentar el CMB, puede alcanzar temperaturas más bajas temporalmente. Este es el caso de la Nebulosa Boomerang , que tiene una temperatura de 1 K. La nebulosa probablemente se calentará a la temperatura del CMB en unos 10.000 años aproximadamente.

$^\dagger$_{O esperó miles de millones de años para que el CMB se enfriara.}

Es imposible bajar la temperatura de un cuerpo a 0K absoluto. Debes notar que, al mismo tiempo que el cuerpo está irradiando energía de su propia temperatura, también está recibiendo temperatura de otras fuentes (independientemente de la distancia de la fuente) como estrellas distantes.