Atomin lämpötila?

Seuraa 
Viestejä1066
Liittynyt2.3.2009

Vetyatomi viipottaa yksin avaruudessa. Miten määritellään sen lämpötila?

Kommentit (13)

petsku
Seuraa 
Viestejä1473
Liittynyt6.6.2009

Ei mitenkään — lämpötila on makroskooppinen suure, joka on määritelty vain suurille hiukkasjoukoille. Vetyatomin liike-energiakin on erilainen jokaisen muun hiukkasen suhteen, joten sitäkään kautta mitään yksikäsitteistä lämpötilaa ei voitane johtaa.

Stratonovich
Seuraa 
Viestejä358
Liittynyt14.6.2009
petsku
Ei mitenkään — lämpötila on makroskooppinen suure, joka on määritelty vain suurille hiukkasjoukoille. Vetyatomin liike-energiakin on erilainen jokaisen muun hiukkasen suhteen, joten sitäkään kautta mitään yksikäsitteistä lämpötilaa ei voitane johtaa.

Kyllä kai asian voi ajatella myös niin, että sen yhden hiukkasen liike on joku Brownin liike, jolla on joku diffuusiokerroin D. Lämpötila saadaan sitten tuosta Einsteinin kaavasta:

http://en.wikipedia.org/wiki/Einstein_r ... _theory%29

Toki lämpötila riippuu koordinaatistosta missä sitä mitataan.

Vierailija

Eli atomiytimen tai elektronivuon lämpöjen mittaaminen ei sekään tule kysymykseen?
Ja ostin juuri kalliin yleismittarin ko. operaatiota varten, turhaan (ko)?
Minkänäköinen atomi muuten on ,jos vaikka sattuu vastaan tulemaan ?

Vierailija
jeremia2
Vetyatomi viipottaa yksin avaruudessa. Miten määritellään sen lämpötila?



Täsmällinen vastaus on, että vetyatomiin sitoutuneiden fotonien lukumäärä.

Sen määrittäminen ei ihmiselle nykytekniikalla onnistu, koska yksittäistä fotonia emme saa mitattua.

Vetyatomi jo itsessään ("protoni" "elektroni") rakentuu fotoneista.

Näkyvästä maailmankaikkeudesta et löydä paikkaa, jossa vetyatomi viipottaisi yksin avaruudessa, joka on täynnä fotoneja.

maalaisukko
Seuraa 
Viestejä495
Liittynyt15.10.2006
jeremia2
Vetyatomi viipottaa yksin avaruudessa. Miten määritellään sen lämpötila?

No. Oliko se joku termodynamiikan laki tai mikä jossa sanotaan: kappale vastaanottaa ja luovutaa lämpöä..jne...
"Vetyatomi viipottaa yksin avaruudessa"-jutussa riippuu hiukan siitä missä se viipottaa. Jos se viipottaa esim. galaksien välisessä avaruudessa on sen lämpötila n.2,725K. Jos se taas viipottaa aurinkokuntamme sisällä esim. maan kiertoradan etäisyydellä auringosta on sen lämpötila n.278K.

Lue vähemmän-tiedät enemmän.

jeremia2
Seuraa 
Viestejä1066
Liittynyt2.3.2009
maalaisukko
jeremia2
Vetyatomi viipottaa yksin avaruudessa. Miten määritellään sen lämpötila?

Jos se taas viipottaa aurinkokuntamme sisällä esim. maan kiertoradan etäisyydellä auringosta on sen lämpötila n.278K.



Niin se on siten kai sen auringonpuoleinen lämpötila, mikäs takapuolella?

Stratonovich
Seuraa 
Viestejä358
Liittynyt14.6.2009
maalaisukko
jeremia2
Vetyatomi viipottaa yksin avaruudessa. Miten määritellään sen lämpötila?

No. Oliko se joku termodynamiikan laki tai mikä jossa sanotaan: kappale vastaanottaa ja luovutaa lämpöä..jne...
"Vetyatomi viipottaa yksin avaruudessa"-jutussa riippuu hiukan siitä missä se viipottaa. Jos se viipottaa esim. galaksien välisessä avaruudessa on sen lämpötila n.2,725K. Jos se taas viipottaa aurinkokuntamme sisällä esim. maan kiertoradan etäisyydellä auringosta on sen lämpötila n.278K.

Tuollaisia taitavat olla ne ympäristön lämpötilat kyllä. Mutta entä jos vetyatomi ei olekaan termisessä tasapainossa ympäristönsä kanssa?

maalaisukko
Seuraa 
Viestejä495
Liittynyt15.10.2006
jeremia2

Niin se on siten kai sen auringonpuoleinen lämpötila, mikäs takapuolella?

No. Tietenkin se on sama. Minkä atomi etupuolelta ottaa sen se takapuolelta luovuttaa. Pitäis olla aivan selvä asia.

Lue vähemmän-tiedät enemmän.

maalaisukko
Seuraa 
Viestejä495
Liittynyt15.10.2006
Stratonovich

Tuollaisia taitavat olla ne ympäristön lämpötilat kyllä. Mutta entä jos vetyatomi ei olekaan termisessä tasapainossa ympäristönsä kanssa?

Jassoo. Tuohon en osaa sanoa mitään.

Lue vähemmän-tiedät enemmän.

jeremia2
Seuraa 
Viestejä1066
Liittynyt2.3.2009

Tämä liittyy pohdiskeluuni mustan pinnan säteilystä. Mikä muuttaa mustaan kappaleeseen saapuvan korkeampitaajuuksisen säteilyn matalampitaajuiseksi. Peilihän heijastaa melkein kaiken (valo) samanlaisena pois. Minusta selitys pelkkä peilin pinnan tasaisuus ei selitä erilaisia prosesseja. Lämpeneekö peilin pintakerrokset säteilystä (molekyylitasolla)? Lähettääkö myös peili mustan kappaleen säteilyä?
Liittyykö lämpötila mitenkään protonien /neutronien sidoksiin, tai onko kyky varastoida tai luovuttaa energia?a

Neutroni
Seuraa 
Viestejä26870
Liittynyt16.3.2005
jeremia2
Tämä liittyy pohdiskeluuni mustan pinnan säteilystä. Mikä muuttaa mustaan kappaleeseen saapuvan korkeampitaajuuksisen säteilyn matalampitaajuiseksi.



Eri aallonpituuden absorboituvat eri mekanismeilla. Näkyvä valo ja sitä lähellä olevat aallonpituudet yleensä virittävät ensin elektroneja korkeammille energiatasoille. Ne palaavat takaisin luovuttaen energiansa hilavärähtelyille, eli kappaleen lämpöenergiaksi. Mustan kappaleen säteily syntyy, kun varatut rakennosat värähtelevät.

Peilihän heijastaa melkein kaiken (valo) samanlaisena pois. Minusta selitys pelkkä peilin pinnan tasaisuus ei selitä erilaisia prosesseja.



Metalleilla heijastavuus johtuu valon ja vapaiden johtavuuselektrionien vuorovaikutuksesta. Myös muita heijastusmekanismeja on (dielektriset peilit).

Lämpeneekö peilin pintakerrokset säteilystä (molekyylitasolla)? Lähettääkö myös peili mustan kappaleen säteilyä?



Peilikin lämpenee siitä säteilystä, jonka se absorboi. Peilit heijastavat yleensä vain rajallisella aallonpituuskaistalla. Sillä kaistalla ne eivät juuri absorboi tai säteile termisesti, mutta muilla aallonpituuksilla kyllä. Peilin terminen säteilyspektri poikkeaa siis mustan kappaleen spektristä.

Liittyykö lämpötila mitenkään protonien /neutronien sidoksiin, tai onko kyky varastoida tai luovuttaa energia?a



Lämpötila on verrannollinen systeemin ns. vapausastetta kohti sitoutuneeseen energiaan. Ytimien ja hiukkasten sisäisiin viritystiloihin liittyy kyllä energian vapausasteita, mutta niiden virittämiseen vaaditaan minimissäänkin niin paljon energiaa, ettei sellaista tapahdu kuin hiukkaskiihdyttimien törmäyksissä ja suurenergisissä astrofysikaalisissa tapahtumista. Kaikki molekyylit ovat hajonneet jo kauan ennen sitä.

Vierailija
tulihevonen

Vetyatomi jo itsessään ("protoni" "elektroni") rakentuu fotoneista.



Saatan olla väärässäkin, mutta eikös fotoni ole bosoni? Protoni(hadroni) ja elektroni(leptoni) ole fermioneja, jotka koostuvat kvarkeista.

Lentotaidoton
Seuraa 
Viestejä5195
Liittynyt26.3.2005

Niin kyllähän täällä selvästi sanottiin. Sekä lämpötila että paine ovat suuren hiukkasjoukon KESKIMÄÄRIN mitattuja suureita. Lämpötila on kaikkien hiukkasten keskimääräinen liike-energia.

Jo määritelmän mukaan yksittäisellä hiukkasella ei ole lämpötilaa tai painetta. Eli lämpötila on emergentti ominaisuus. Sitä esim mitataan eri yksiköissä (asteissa) kuin hiukkasten energioita (eV:ssa). Toki hiukkasellakin on jokin liike-energia, mutta silloin on harhaanjohtavaa puhua lämpötilasta.
Tyypillisesti esim Auringon korona on 1-2 milj asteista ja voi nousta jopa 20 milj asteeseen kuumimmillaan, MUTTA plasma on erittäin harvaa, eli ei tuntuisi juuri miltään (jos siellä nyt joku sattuisi piipahtamaan). Vertaa sitä auringon pintalämpötilaan n 6000 astetta.

Uusimmat

Suosituimmat