Temperatur und "Vakuum"

12/10/2008 - 14:30 von sanchopancho80 | Report spam
Hallo,

mal wieder habe ich eine Frage als nicht-Physiker ohne eine Ahnung.

In der Schule habe ich gelernt, daß man sich die Temperatur eines
Gases vorstellen kann wie die gesamte Energie, die von Kollisionen der
Teilchen im Gas entsteht, d.h. die Temperatur ist abhànig von der
Anzahlder Teilchen und deren Geschwindigkeit.

Pumpt man z.B. Luft in eine Sauerstoff(f?)lasche, wird sie warm, da
Teilchen aus der beispielsweise 20Grad warmen Umgebung hinein kommen
und daher in der Flasche mehr Teilchen als außerhalb mit der zunàchst
"gleichen" Geschwindigkeit sind. Der Wàrmeunterschied gleicht sich
dann langsam aus, d.h. die Teilchen in der Flasche werden langsamer
und sind, wenn die Temperatur in der Flasche die Außentemperatur
erreicht hat, langsamer als die Teilchen außerhalb, da es mehr sind.
Ebenso wird die Flasche kühler, wenn man Luft entfernt und schließlich
bewegen sich die Teilchen in der Flasche, wenn die Umgebungstemperatur
erreicht ist, schneller als die Teilchen außerhalb. So ist meine
Vorstellung von der Sache.

Das Problem ist nur: Was passiert, wenn ich alle Teilchen bis auf 2
aus der Flasche sauge? Nach meiner Vorstellung müssten die sich dann
*sehr* schnell bewegen, um die 20Grad Außentemperatur "durch Kollision
zu erzeugen". Bekommt man da Probleme mit der Lichtgeschwindigkeit?

Andere damit verbundene Probleme sind: Was passiert bei nur einem
Teilchen? Und was passiert ohne Teilchen, d.h. hat das perfekte Vakuum
eine Temperatur? Ist eine Lösung vielleicht, daß ab einer bestimmten
Teilchenanzahl im Gas die Temperatur nicht über einen bestimmten Wert
steigen kann und beim perfekten Vakuum 0K ist?

Danke,
Sancho
 

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#1 Alexander Streltsov
12/10/2008 - 14:44 | Warnen spam
schrieb:
Hallo,

mal wieder habe ich eine Frage als nicht-Physiker ohne eine Ahnung.

In der Schule habe ich gelernt, daß man sich die Temperatur eines
Gases vorstellen kann wie die gesamte Energie, die von Kollisionen der
Teilchen im Gas entsteht, d.h. die Temperatur ist abhànig von der
Anzahlder Teilchen und deren Geschwindigkeit.

Pumpt man z.B. Luft in eine Sauerstoff(f?)lasche, wird sie warm, da
Teilchen aus der beispielsweise 20Grad warmen Umgebung hinein kommen
und daher in der Flasche mehr Teilchen als außerhalb mit der zunàchst
"gleichen" Geschwindigkeit sind. Der Wàrmeunterschied gleicht sich
dann langsam aus, d.h. die Teilchen in der Flasche werden langsamer
und sind, wenn die Temperatur in der Flasche die Außentemperatur
erreicht hat, langsamer als die Teilchen außerhalb, da es mehr sind.
Ebenso wird die Flasche kühler, wenn man Luft entfernt und schließlich
bewegen sich die Teilchen in der Flasche, wenn die Umgebungstemperatur
erreicht ist, schneller als die Teilchen außerhalb. So ist meine
Vorstellung von der Sache.

Das Problem ist nur: Was passiert, wenn ich alle Teilchen bis auf 2
aus der Flasche sauge? Nach meiner Vorstellung müssten die sich dann
*sehr* schnell bewegen, um die 20Grad Außentemperatur "durch Kollision
zu erzeugen". Bekommt man da Probleme mit der Lichtgeschwindigkeit?

Andere damit verbundene Probleme sind: Was passiert bei nur einem
Teilchen? Und was passiert ohne Teilchen, d.h. hat das perfekte Vakuum
eine Temperatur? Ist eine Lösung vielleicht, daß ab einer bestimmten
Teilchenanzahl im Gas die Temperatur nicht über einen bestimmten Wert
steigen kann und beim perfekten Vakuum 0K ist?



Temperatur ist ein statistischer Begriff und macht nur bei einem
Vielteilchensystem Sinn.

Eine Definition der Temperatur ist folgende:
Befinden sich mehrere Systeme im thermischen Kontakt, können also
Energie miteinander Austauschen und sind außerdem im thermischen
Gleichgewicht, dann gibt es eine Größe, die in allen Systemen gleich
ist, und die nennt man Temperatur.

Mit anderen Worten: zwei sich berührende Gegenstànde haben früher oder
spàter gleiche Temperatur.
Es ergibt sich daraus, dass im idealen Gas die Temperatur proportional
zur mittleren Energie der Teilchen ist.

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