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German physik - höchste wärme?

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old physik - höchste wärme?

0TT0
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ich hoffe das geht nicht zu weit ins off-topic...

man kann ja nicht schneller als licht sein. und umso schneller sich atome in einem körper bewegen desto heisser ist er. wenn man den körper immer weiter erwärmt sollten sich die atome irgendwann nicht schneller bewegen da sie ja sonst schneler als licht währen. und dann müsste es ja auch eine höchste temperatur geben, und nicht nur eine niedrigste (0 K).. oder?

ich habe schon meinen physiklehrer gefragt aber der wusste keine antwort..

old Re: physik - höchste wärme?

Feuer der veraenderung
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So erstmal Google benutzt (extrem spannende Frage ).
Ergebnis:
In der Theorie gibt es keine maximale Temperatur, denn mit unendlich viel Energie könnte man ein Teilchen auf nahezu Lichtgeschwindigkeit beschleunigen (und zwar beliebig nahe ran).
In der Praxis gibt es nur eine begrenzte Energie Menge und diese wird auf 1*10³² Grad Kelvin geschätzt.

Außerdem geht deine Frage nicht allzuweit ins Offtopic .

old Re: physik - höchste wärme?

ohaz
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Ich bin mir nicht komplett sicher über das Folgende, aber soweit ich mir das mit meinem Physik LK vorstellen kann, könnte es so sein:

Wenn du Körpern immer mehr Energie zuführst wandeln sie die Energie irgendwann in Masse um. D.h. sie werden schwerer anstatt schneller. Kannst du gut mit der Formel E=1/2 mv^2 zeigen. Wenn sich v der Lichtgeschwindigkeit annähert geht v irgendwann nicht mehr weiter hoch. Da die Energie trotzdem höher werden muss wird dann eben die Masse größer. Nach dem Energieerhaltungssatz (der zwar in der Relativitätstheorie nicht so ganz gilt, aber ich will hier auch nicht zu tief ins Detail gehen) ist E(Wärme) = E(Kinetisch). Damit kann die Wärmeenergie direkt in kinetische Energie und somit direkt in Masse umgewandelt werden.

old Re: physik - höchste wärme?

0TT0
User Off Offline

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danke für die schnellen antworten!
@user Feuer der veraenderung:
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Außerdem geht deine Frage nicht allzuweit ins Offtopic .
naja das hat ja nun überhaupgarnichts mit unrealsoftware zu tun
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In der Praxis gibt es nur eine begrenzte Energie Menge und diese wird auf 1*10³² Grad Kelvin geschätzt.
ich hätte niemals gedacht das sich da schon welche dedanken gemacht haben.

@user ohaz:
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Formel E=1/2 mv² zeigen. Wenn sich v ...
was ist v? (bin derzeit 8. klasse) (habe schon gewikipediat aber das hat damit nichts andefangen..)
ok habe nun etwas gefunden aber da habe ich nichts verstanden...
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und somit direkt in Masse umgewandelt
das heist das ein objekt irgendwann statt währmer zu werden schwerer wird, und somit nimals so warm werden kann?

old Re: physik - höchste wärme?

Feuer der veraenderung
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@user ohaz:
Das Objekt wird nicht schwerer. Es wird immer mehr Energie benötigt damit es schneller wird und die Geschwindigkeit kann immer erhöht werden nur wird sie irgendwann nur noch um 0,000000000000001 m/s erhöht oder weniger. Materie (Masse) entsteht soweit ich weiß, wenn (sehr energiereiche) Photonen mit einander verschmelzen.

Mit anderen Worten v kann immer erhöht werden, wird aber nie c erreichen, kopmmt aber beliebig nahe an c ran (wenn genug Energie vorhanden ist).

old Re: physik - höchste wärme?

Hador
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@user ohaz: müssten die Atome sich nicht früher oder später komplett ionisieren, bis sie sich dann irgendwann in pure Energie auflösen? Schließlich müssten Atome ab einer bestimmten Masse aufgrund der Auflösung des Kräfteausgleichs innerhalb der Atome einfach zerfallen.

Wenn dem so wäre, müssten Atome recht nah an die Lichtgeschwindigkeit rankommen, bevor sie sich zerstören. Allerdings könnte ich mir vorstellen, dass die Atome, wenn sie in so hoher Geschwindigkeit aufeinanderprallen sich gegenseitig "ausnehmen", wie im Teilchenbeschleuniger.

old Re: physik - höchste wärme?

Hurri04
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gab es da nicht auch eine theorie, die besagt, dass wenn man einem einem objekt beliebig viel energie zuführt, es unbegrenzt schnell werden kann, also auch schneller als die lichtgeschwindigkeit, was dann aber zur folge hätte, dass sich der raum selbst krümmt?

damit wäre dann bei doppelter lichtgeschwindigkeit eine strecke von einem lichtjahr für das objekt, das sich mit dieser geschwindigkeit bewegt, die strecke 2 lichtjahre lang.

von daher würde ich sagen, mehr energie reinstecken geht immer, allerdings bin ich mir nicht sicher, ob sich das in zusammenhang mit der temperatur des bewegten objektes so verhält, dass es immer heißer wird oder ob es irgendwo eine grenze gibt, ab der die ansonsten für weitere hitze aufgebrachte energie für die raumkrümmung verbraucht wird.

old Re: physik - höchste wärme?

Der Muggemann
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Ich denke, es tritt das ein, was user Feuer der veraenderung schon gesagt hat.
Bei sehr großer Energiezufuhr wir das Atom wahrscheinlich so stark strahlen, das fast die gesamte zugeführte Energie in Form von Photonen sofort wieder abgegeben wird, sodass es sich kaum noch erwärmt.

Eine andere Möglichkeit ist, dass Kernfusion einsetzt. Dann könnte sich die Masse eines Atoms tatsächlich erhöhen, weil es ja nun zwei sind. Aber die wären dann wieder instabil, würden sich wieder spalten, und am Ende wäre das ganze nur noch ein Brei aus allen möglichen Stoffen. Und auch in dem Fall würde das Zeug wahrscheinlich in allen möglichen Arten Strahlen.

old Re: physik - höchste wärme?

Mc Leaf
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Führt man immer mehr Energie zu, erhöht sich auch die relativistische "Masse"... Die Geschwindigkeit nähert sich asymptotisch c an, wobei immer mehr Energie von Nöten ist, um das Objekt weiter zu beschleunigen.

"Masse" ist hier irreführend, da die rel. Masse nicht Quelle eines Gravitationspotentials ist, also kein zusätzliches Gewicht bewirkt. Man spricht aber deshalb von "Masse", weil jedes Teilchen auch einen (relativistischen) Impuls E=mv hat, der sich so verhält, wie man es von der klassischen Physik kennt. ohaz hatte das eigentlich mehr oder weniger auch schon gesagt...

Im Prinzip geschieht das Ganze auch, wenn man in der Zeit bis zum Urknall zurückgeht. Was passiert? Das Universum wird immer dichter und heißer, irgendwann stellt sich ein Zustand ein, wo plötzlich ständig Paare von Teilchen und Anti-Teilchen entstehen, und sich anschließend wieder vernichten usw.
Kann man alles in jedem guten Buch über die Urknalltheorie nachlesen. Ein bisschen gibt es auch hier:

http://sciencev1.orf.at/science/ays/89546

old Re: physik - höchste wärme?

0TT0
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ok danke für die vielen weiteren antworten :p

das mit dem "asymptotisch" bedeutet einfach nur das ein körper immer lansamer heißer wird, oder?

old Re: physik - höchste wärme?

Mc Leaf
Super User Off Offline

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Genau. Die Geschwindigkeit steigt zwar ständig an, überschreitet jedoch nie den Wert c.

Kann man sich auch gut klar machen, wenn man zur Zahl 1 erst 1/2, dann 1/4, dann 1/8, dann 1/16, dann 1/32 usw. addiert, also immer die Hälfte von dem, was man davor addiert hat:

1+1/2+1/4+1/8+1/16+1/32+1/64+1/128+1/256...

Offensichtlich wird der Wert zwar immer größer, bleibt jedoch immer unterhalb von 2. Ist genau das gleiche Prinzip.

old Re: physik - höchste wärme?

0TT0
User Off Offline

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also immer die hälfte von dm was noch übrig ist.. mmh man kommt also nie ganz ran.. und wieviel gard (°C) wären das dan ungefähr wenn man soviel energie hätte?
edited 1×, last 02.07.12 08:54:57 pm

old Re: physik - höchste wärme?

Mc Leaf
Super User Off Offline

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Die obige Zahlenfolge war nur ein Beispiel für asymptotisches Verhalten. Es gibt noch viele, viele andere asymptotische Funktionen.

Das asymptotische Verhalten gilt natürlich nur für die Geschwindigkeit v. Die 'relativistische Masse' kann jedoch beliebig groß werden, weshalb es letztendlich auch für die Temperatur keine theoretische Obergrenze gibt.

old Re: physik - höchste wärme?

ohaz
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user Mc Leaf has written
Führt man immer mehr Energie zu, erhöht sich auch die relativistische "Masse"... Die Geschwindigkeit nähert sich asymptotisch c an, wobei immer mehr Energie von Nöten ist, um das Objekt weiter zu beschleunigen.
Genau
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ohaz hatte das eigentlich mehr oder weniger auch schon gesagt...
Hab ich, nur vielleicht ein bisschen missverständlich ausgedrückt. Kommt davon, wenn man als "ich bin, wenn ich über Physik rede immer nur von Physikern umgeben, die schon verstehen was ich meine"-Typ mit Leuten redet, die eben nicht sofort verstehen was man meint. Bin eben auch schon ein wenig weltfremd

old Re: physik - höchste wärme?

0TT0
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habs verstanden, danke
aber..
wie schnell bewegt sich soein teilchen nun "normal" (z.b. 10°C) ? 1 km/h oder 100 oder ganz wenig?

und ... wie währe dann die temperatur wenn sich die teilchen fast so schnell wie lichtbewegen könnten?

old Re: physik - höchste wärme?

Mc Leaf
Super User Off Offline

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user 0TT0 has written
habs verstanden, danke
aber..
wie schnell bewegt sich soein teilchen nun "normal" (z.b. 10°C) ? 1 km/h oder 100 oder ganz wenig?

Das hängt mehr oder weniger vom Stoff ab...

Aber so um die 1000 km/h können das schon sein, was knappe 300 m/s entspricht.

user 0TT0 has written
und ... wie währe dann die temperatur wenn sich die teilchen fast so schnell wie lichtbewegen könnten?

Mehrere Millionen Grad, so wie im Innern der Sonne.

old Re: physik - höchste wärme?

Feuer der veraenderung
User Off Offline

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Millionen? Eher Milliarden!

Außerdem ist die Bewegungs/Schwinggeschwindigkeit soweit ich weiß bei jedem Teilchen (bei der gleichen Temperatur) gleich, da man für jeden Stoff eine unterschiedliche Menge an Energie braucht um ihn um 1k zu erwärmen.

Bitte korrigiert mich, wenn ich falsch liege .

old Re: physik - höchste wärme?

Mc Leaf
Super User Off Offline

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Mach ich:

Es sind "nur" 15 Millionen.

Was die Bewegungsenergie angeht... Da müsste ich auch erst noch einmal eingehender recherchieren. Aber entscheidend sind hier meines Wissens die 'Freiheitsgrade' eines Teilchens. Ein Massepunkt oder Atom besitzt bspw. 3 (Translation in alle 3 Raumkoordinaten), während ein starrer Körper oder Molekül 6 Freiheitsgrade (Translation + Rotation) besitzt...
http://de.wikipedia.org/wiki/%C3%84quipartitionstheorem
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