Springen naar inhoud

Maximale Temperatuur


  • Log in om te kunnen reageren

#1

Lotte2_CF

    Lotte2_CF


  • >25 berichten
  • 44 berichten
  • Ervaren gebruiker

Geplaatst op 01 mei 2008 - 19:00

Mij is tijdens de natuurkundelessen altijd verteld dat er wél een absoluut nulpunt bestaat; 0 graden Kelvin, er is geen beweging meer van de moleculen, geen wrijving dus geen warmteontwikkeling.

In tegenstelling tot het absolute nulpunt zou er géén maximale temperatuur bestaan. Toch is de maximale snelheid waarmee voorwerpen zich kunnen verplaatsen de lichtsnelheid. Dan hebben de moleculen toch een maximale snelheid en bestaat er dus een maximale temperatuur?

Of stel ik nu een heel domme vraag? :oops:

Dit forum kan gratis blijven vanwege banners als deze. Door te registeren zal de onderstaande banner overigens verdwijnen.

#2

ceitwa

    ceitwa


  • >250 berichten
  • 365 berichten
  • Gebruiker

Geplaatst op 01 mei 2008 - 19:07

eerder een filosofische dan een domme vraag want ik vraag me dan af is de snelheid van het licht wel de hoogste snelheid. kun je sneller dan het licht? (en ga je dan terug in de tijd)

#3

Lotte2_CF

    Lotte2_CF


  • >25 berichten
  • 44 berichten
  • Ervaren gebruiker

Geplaatst op 01 mei 2008 - 19:11

Ok, nu wordt het echt filosofisch :P

Volgens mij is lichtsnelheid inderdaad de maximale snelheid die bereikt kan worden...

Maar hangt de temperatuur enkel en alleen af van de bewegingssnelheid van moleculen?

Veranderd door Lotte2, 01 mei 2008 - 19:12


#4

LP-078

    LP-078


  • >25 berichten
  • 65 berichten
  • Ervaren gebruiker

Geplaatst op 01 mei 2008 - 19:11

volgens mij weet niemand hoe warm het kan worden :in sterren kan de temperatuur al oplopen tot enkele miljoenen graden, de ene ster is al warmer dan de andere
+ wat ellen zei

Veranderd door LP-078, 01 mei 2008 - 19:11


#5

Lotte2_CF

    Lotte2_CF


  • >25 berichten
  • 44 berichten
  • Ervaren gebruiker

Geplaatst op 01 mei 2008 - 19:17

Een stukje van Wikipedia:

De lichtsnelheid is de maximale snelheid voor materie en informatie. Een deeltje dat in rust geen massa heeft, zoals het foton (lichtdeeltje, geen rustmassa, wel relatieve massa), reist altijd met de lichtsnelheid. Een deeltje met massa gaat altijd langzamer, want er zou een oneindige hoeveelheid energie nodig zijn om het tot de lichtsnelheid te versnellen.


Moleculen hebben massa en kunnen dus nog niet eens de lichtsnelheid bereiken. Lijkt mij dat ze dus wel degelijk een maximumsnelheid hebben.

Deze discussie wordt echt wazig 8-[

Maarja terug naar mijn andere vraag: Hangt de temperatuur enkel en alleen af van de bewegingssnelheid van moleculen?

Blijkbaar niet dus (als er inderdaad geen maximumtemperatuur bestaat)...

Veranderd door Lotte2, 01 mei 2008 - 19:21


#6

ceitwa

    ceitwa


  • >250 berichten
  • 365 berichten
  • Gebruiker

Geplaatst op 01 mei 2008 - 19:38

We kunnen nu echter wel begrijpen dat er heel wat kinetische energie vereist is om bijvoorbeeld ijzer moleculen de bewegingssnelheid van een gas te geven. Toch is dit mogelijk wanneer wij het ijzer voldoende verhitten. Dan zal het ijzer namelijk eerst gaan gloeien. Het ijzer zet zich uit. Dit bewijst dat de moleculen zich al iets ruimer bewegen. Bij nog hogere temperatuur gaat het ijzer vloeien. De cohesie heeft al plaats gemaakt voor adhesie. Verhogen wij de temperatuur nu nog meer dan zal het in gasvorm overgaan. Wanneer wij over voldoende hoge temperaturen beschikken kunnen wij alle stoffen die op aarde voorkomen in gasvormige toestand brengen.

gevonden in de tekst op
http://home.wanadoo....icro kosmos.htm

#7

ArcherBarry

    ArcherBarry


  • >1k berichten
  • 3331 berichten
  • Moderator

Geplaatst op 01 mei 2008 - 19:59

Om eerlijk te zijn denk ik dat snelheden hoger dan die van het licht mogelijk zijn. 150 jaar geleden dacht men ook toch dat ruimte rijzen niet mogelijk waren.

Ik denk niet dat er een maximale temperatuur zal zijn. Echter denk ik wel dat er een maximale berijkbare temperatuur zal zijn. Een temperatuur waar wij niet overheen kunnen maar wat theoretisch wel zal kunnen.

Volgens mij zijn wetenschappers ook nog niet op 0K gekomen. Of wel soms?

Niet geschoten is altijd mis, en te snel schieten vaak ook.

 

Pas op! Chocolade kan je kleding laten krimpen!


#8

Lotte2_CF

    Lotte2_CF


  • >25 berichten
  • 44 berichten
  • Ervaren gebruiker

Geplaatst op 01 mei 2008 - 20:46

Ik heb geen idee, maar als jij denkt dat er geen maximale temperatuur bestaat, dan wil je daarmee toch zeggen dat er geen maximale snelheid is waarmee moleculen kunnen bewegen? En dat stond in het wikipedia stukje in mijn eerdere post, dat dat wel het geval is. Daarom vraag ik me af of temperatuur alleen afhangt van de bewegingssnelheid van moleculen. In een vacuüm heerst er toch ook een bepaalde temperatuur of niet?

#9

ArcherBarry

    ArcherBarry


  • >1k berichten
  • 3331 berichten
  • Moderator

Geplaatst op 01 mei 2008 - 21:21

Moleculen zouden zeer waarscheinlijk wel een maximale snelheid en temperatuur kunnen hebben. Omdat ze dan ontleden. Elementen hebben dat probleem niet en zouden misschien oneindig heet kunnen worden.

Warmte komt voor in 3 soorten, Stroming (gassen, vloeistoffen), Geleiding (vaste stof) en Straling (ook door luchtledigheid). Door stralingswarmte kunnen wij overleven op aarde. Temperatuur heeft invloed op de snelheid van moleculen, maar andersom hoeft dat niet zo te zijn.

Niet geschoten is altijd mis, en te snel schieten vaak ook.

 

Pas op! Chocolade kan je kleding laten krimpen!


#10

woelen

    woelen


  • >1k berichten
  • 3145 berichten
  • Ervaren gebruiker

Geplaatst op 01 mei 2008 - 22:33

Er is geen maximale temperatuur, echter de vorm van de materie zoals wij die kennen hangt af van de temperatuur. Bij voldoende hoge temperatuur zal er unificatie optreden van wat wij 'krachten' noemen. Eerst de zwakke kernkracht met de electromagnetische krachten, vervolgens de sterke kernkracht en tenslotte de zwaartekracht (al is dat laatste nog niet helemaal zeker, er is nog geen unificatietheorie met de zwaartekracht). Het onderscheid tussen de deeltjes en hun interacties zal dus vervagen met de toenemende temperatuur en dat heeft te maken met de energieen die de deeltjes hebben. Boven een bepaalde temperatuur/druk combinatie is alles een groot waas, niets is meer te onderscheiden. Je komt dan terecht in een situatie van zeer kort na de oerknal, nog voordat er een symmetrieverbreking was. De temperaturen waar we het dan over hebben zijn fabelachtig hoog, 1015 graden of zoiets, maar pin me niet vast op de exacte getallen.

Er is wel een maximale snelheid, en dat is de lichtsnelheid. Iedere theorie, waarin snelheden hoger dan de lichtsnelheid voorkomen leiden tot mathematische inconsistenties en hebben een speciaal hypothetisch deeltje, een zgn. tachyon, nodig. Echter, als er tachyonen zouden bestaan, dan lopen we tegen een fundamenteel probleem aan en dat is het causaliteitsbeginsel. Zonder causaliteit zouden we in een zeer bizarre wereld leven. Wiskundig gezien is de tijd-coordinaat voor tachyonen imaginair. Niet negatief, ze reizen niet terug in de tijd, maar imaginair. Voor mensen met alleen middelbare school wiskunde kan ik dit helaas niet uitleggen, het vereist kennis van complexe getallen (hint: i*i = -1).

#11

Lotte2_CF

    Lotte2_CF


  • >25 berichten
  • 44 berichten
  • Ervaren gebruiker

Geplaatst op 01 mei 2008 - 22:54

Ok, dat was eigenlijk wat ik wilde weten.

Bedankt! :D

#12

Pink Panther

    Pink Panther


  • >250 berichten
  • 516 berichten
  • Ervaren gebruiker

Geplaatst op 02 mei 2008 - 01:20

Mij is tijdens de natuurkundelessen altijd verteld dat er wél een absoluut nulpunt bestaat; 0 graden Kelvin, er is geen beweging meer van de moleculen, geen wrijving dus geen warmteontwikkeling.

In tegenstelling tot het absolute nulpunt zou er géén maximale temperatuur bestaan. Toch is de maximale snelheid waarmee voorwerpen zich kunnen verplaatsen de lichtsnelheid. Dan hebben de moleculen toch een maximale snelheid en bestaat er dus een maximale temperatuur?

Of stel ik nu een heel domme vraag? :oops:

Je stelt geen domme vraag, maar je koppelt wel twee begrippen aaneen zonder na te gaan of het zomaar mag.

Je mag er niet zomaar van uitgaan dat een maximale beweging ook een maximale temperatuur geeft.
een eenvoudig voorbeeldje: stel dat je met je vinger tegen een kussen zou wrijven. Wat gebeurt er? Inderdaad, je vinger zal warm aan beginnen voelen. En als je blijft bewegen met jouw vinger tegen dezelfde snelheid, dan zal het toch steeds warmer worden. En warmer, en warmer en warmer en warmer ...
(Dit tot er een evenwicht is ontstaan tussen jouw vinder die de warmte opwekt en de omgeving die de warmte afvoert, en dat is de uiteindelijke (maximale) temperatuur die je in die omstandigheden kan bereiken.)

Maar stel dat er perfecte omstandigheden heersen, een perfecte omgeving, en geen afvoer van warmte door de omgeving en geen evenwichten. In dat geval zou het gewoon steeds warmer en warmer worden, want jij blijft wrijven, en de warmte wordt niet afgevoerd.

In dit louter theoretisch geval zou je temperaturen van oneindig graden kunnen bereiken (gelukkig maar dat onze omgeving warmte afvoert in zijn streven naar evenwicht).
Dus hoewel jij met eenzelfde snelheid blijft bewegen, wordt het steeds warmer. Snelheid en warmte hebben dus niet altijd zomaar een lijnrecht verband. Er bestaan ook nog andere vormen van energie...

Hopelijk was ik een beetje duidelijk met het voorbeeld.

#13

rwwh

    rwwh


  • >5k berichten
  • 6847 berichten
  • Moderator

Geplaatst op 02 mei 2008 - 06:33

Het probleem van de vraagsteller is nog steeds niet afdoende opgelost, alle vergelijkingen met gewone dagelijkse situaties ten spijt.... Het moet dan ook zo zijn dat oneindig hoge temperaturen niet alledaags zijn.

Verder als voorbereiding: de lichtsnelheid is niet filosofisch. We hoeven niet te "geloven" in de lichtsnelheid als hoogst mogelijke snelheid: ik daag eenieder uit om een alternatief te verzinnen voor de relativiteitstheorie die alle observaties in het heelal net zo goed verklaart, en dan deze vraag te beantwoorden vanuit dat nieuwe gezichtspunt. Ik zal het doen binnen de gangbare theorie.

Welnu.

Inderdaad is er een directe relatie tussen de gemiddelde kinetische energie van de deeltjes, en de temperatuur.

Hoe is het nu toch mogelijk dat er oneindige temperaturen bestaan, maar de maximum snelheid toch gelijk is aan de lichtsnelheid?

Nu, dat komt omdat ik "kinetische energie" zei, en niet "snelheid". Volgens de relativiteitstheorie werkt onze standaardformule Ekin = 1/2 mv2 bij hoge snelheden namelijk niet meer zoals we dat gewend zijn.

Volgens de relativiteitstheorie is het namelijk zo dat als je een deeltje kinetische energie geeft, het deeltje daardoor meer massa krijgt! Iedereen kent de formule E = mc2 wel. De massa van een deeltje neemt daardoor toe met een factor 1/√(1-v2/c2).

Nemen we een deeltje dat 50% van de lichtsnelheid heeft, dan is de massa toegenomen met een factor 1.15. Willen we het deeltje dan verder versnellen, dan hebben we al 1.15x zoveel energie nodig als we zouden denken uit 1/2mv2.

Nemen we een deeltje dat 99% van de lichtsnelheid heeft, dan is de massa toegenomen met een factor 7. Bij 99.9% met een factor 22. Bij 99.99% met een factor 71. In perspectief geplaatst: het deeltje bij 99.9% heeft dus 3x zoveel kinetische energie als zo'n zelfde deeltje bij 99%. En bij 99.99% nog eens 3x zoveel. Het snelheidsverschil is minimaal, maar de kinetische energie (en dus de "temperatuur") nemen gigantisch toe. Als we steeds maar negens blijven toevoegen gaat de factor in limiet naar 1/0, ofwel oneindig.

Dit verklaart dus dat er wel een maximale snelheid is voor een deeltje, maar geen maximale kinetische energie. En dus geen maximale temperatuur.

#14

*_gast_Gerard_*

  • Gast

Geplaatst op 02 mei 2008 - 09:08

Er zal wel een maximale temperatuur zijn omdat de energie binnen het heelal begrenst is waardoor de maxumale temperatuur zal worden bereikt als alle kinetische energie in een deeltje is samengebald.

#15

Pink Panther

    Pink Panther


  • >250 berichten
  • 516 berichten
  • Ervaren gebruiker

Geplaatst op 02 mei 2008 - 10:19

Je hebt gelijk. ( En ook weer niet. )

Er zal nderdaad -puur theoretisch - een maximale temperatuur bereikt worden. Maar niet als alle kinetische energie in het heelal samengebald zit in dat ene deeltje. Want dan is het kinetische energie, en geen thermische.

ik zou eerder zeggen:
Als alle energie in de vorm van thermische energie zou voorkomen, en samengebald zou zitten op één punt, dan heb je op dat punt de maximale temperatuur bereikt.

(Dat bedoelde je ongetwijfeld, maar als we dan toch naar een zo juist mogelijke defenitie aan het werken zijn, is dit misschien weer een stapje dichter? Tot ook hier weer een foutje in gevonden wordt.)





0 gebruiker(s) lezen dit onderwerp

0 leden, 0 bezoekers, 0 anonieme gebruikers

Ook adverteren op onze website? Lees hier meer!

Gesponsorde vacatures

Vacatures