is er een maximale temperatuur?

Moderator: physicalattraction

Forumregels
(Middelbare) school-achtige vragen naar het forum "Huiswerk en Practica" a.u.b.
Zie eerst de Huiswerkbijsluiter
Berichten: 11

is er een maximale temperatuur?

De temperatuur is de maat van de gemiddelde beweging in een molecuul.
 
Mijn vraag is; wat gebeurt er als de temperatuur, dus de beweging steeds groter in een molecuul?
 
Is er een maximum?

Berichten: 460

Re: is er een maximale temperatuur?

Er bestaat zoiets als de https://nl.wikipedia.org/wiki/Plancktemperatuur . Andere theorieën zitten een factor 100 lager (Hagedorn) Maar het vooral een theoretisch gegeven. Je kan dan al lang niet meer over een moleculen spreken. 

Berichten: 11

Re: is er een maximale temperatuur?

Ok, dan zou ik het graag anders willen vragen; wat is de maximale temperatuur (trilling / frequentie) van een elektron?
 
Wat is de maximale temperatuur die een elektron aankan zonder uit elkaar te spatten in een foton?

Gebruikersavatar
Moderator
Berichten: 9.986

Re: is er een maximale temperatuur?

Temperatuur is het onderling bewegen/trillen van moleculen/atomen.
Het is zinloos om over de temperatuur van één enkel deeltje als een elektron te spreken.
 
Een elektron kan nooit in een foton veranderen, onder andere behoud van lading zou dan geschonden worden. Een elektron heeft lading, een foton niet.

Gebruikersavatar
Berichten: 7.463

Re: is er een maximale temperatuur?

Toch is het wel een interessante vraag of ook aan een enkel (harmonisch) trillend deeltje temperatuur kan worden toegeschreven. Of is dat onzin?

Gebruikersavatar
Moderator
Berichten: 9.986

Re: is er een maximale temperatuur?

Daar heb ik ook over gedacht. Een simpel deeltje als een elektron, of een waterstofatoom, krijgt in een gas alleen meer translatie-energie bij toenemende temperatuur.  
Bij een enkel, los, deeltje is de bewegingsenergie afhankelijk van het gekozen inertiaalsysteem.
 
Maar bij moleculen worden bij toenemende temperatuur ook vibratie- en rotatie modi aangeslagen. Dus de gedachte lijkt me niet onzinnig. Uit zo'n vibratie- of rotatie-energie kan met k.T een temperatuur berekend worden. 
 
Ik ben benieuwd of anderen hier een idee over hebben.

Berichten: 11

Re: is er een maximale temperatuur?

Ik dacht aan onderstaande codata constante
 
Daarom vraag ik mij af, als je de Compton golflengte van een elektron omzet in een frequentie en die frequentie omzet in een temperatuur welke temperatuur krijg je dan?
 
Bij een verhoging van de temperatuur schiet het elektron uit de atoom, maar stel dat je onder druk de temperatuur van het elektron zou kunnen verhogen tot en met de Compton golflengte zal dan het elektron uiteenspatten in een foton?
 
 
 




<b>kelvin-hertz relationship </b>

<b>Afbeelding</b>



Afbeelding



 Value

<b> 2.083 6612 x 1010 Hz </b>



Afbeelding



 Standard uncertainty

<b> 0.000 0012 x 1010 Hz </b>



Afbeelding



  Relative standard uncertainty

<b>  5.7 x 10-7</b>



Afbeelding



 Concise form

<b> 2.083 6612(12) x 1010 Hz </b>   



 

Gebruikersavatar
Berichten: 7.463

Re: is er een maximale temperatuur?

Johnyboy schreef:Wat is de maximale temperatuur die een elektron aankan zonder uit elkaar te spatten in een foton?
 

 
Xilvo schreef:Een elektron kan nooit in een foton veranderen, onder andere behoud van lading zou dan geschonden worden. Een elektron heeft lading, een foton niet.
 

 
Johnyboy schreef:Bij een verhoging van de temperatuur schiet het elektron uit de atoom, maar stel dat je onder druk de temperatuur van het elektron zou kunnen verhogen tot en met de Compton golflengte zal dan het elektron uiteenspatten in een foton?

Zoals Xilvo al schreef kan dat niet...

Berichten: 11

Re: is er een maximale temperatuur?

E=mc​2

Gebruikersavatar
Berichten: 7.463

Re: is er een maximale temperatuur?

Xilvo schreef: Een elektron kan nooit in een foton veranderen, onder andere behoud van lading zou dan geschonden worden. Een elektron heeft lading, een foton niet.
 
De door mij hier rood gemaakte opmerking volstaat. Er hoeft in principe maar één natuurwet geschonden te worden om iets tot een onmogelijkheid te maken.

Gebruikersavatar
Moderator
Berichten: 8.166

Re: is er een maximale temperatuur?

Een elektron verandert niet in een foton, dat zou een aantal behoudswetten schenden. 

 

Wat wel kan is dat een elektron en een positron tezamen ophouden te bestaan en fotonen creëren (annihilatie). Andersom kan het natuurlijk ook; een hoog energetisch foton kan onder de juiste voorwaarden een elektron en een positron creëren (pair production). In beide gevallen wordt dan voldaan aan de behoudswetten.
 
Je kan wel berekenen wat de energie-inhoud van de twee gammafotonen, geproduceerd door de annihilatie van een elektron met een positron is. Die is minimaal gelijk aan de rustenergie van de twee deeltjes (0,511 MeV). Daarbij hoort een temperatuur van 5,93 miljard graden:

 

energie: E=mc² = k.T

rustmassa m: elektron en positron 0,511 MeV= 9,1094.10-31 kg

lichtsnelheid: c2= 8,9875.1016 m2/s2

Boltzmann constante k: 1,3806.10-23J/K

temperatuur Kelvin T

Rustenergie elektron (E=mc2) = 8,1871.10-14 kg.m2/s2 (J)

Temperatuur foton: 8,1871.10-14 J / 1,3806.10-23 J/K = 5.930.000.000 K

 

 

Berichten: 11

Re: is er een maximale temperatuur?

Interessant! 
 
Ik dacht als volgt.... misschien klopt er niks van maar dan hoor ik dat graag...
 
Compton golflengte elektron =  2.4263102366 x 10-12​ meter.
 
Frequentie van een foton die gelijk is aan de energie van een elektron f = c / λ in dit geval omdat het om elektron/positron gaat: f = c2​ / λ
 
Frequentie foton is dan 2997924582​ / 2.4263102366 x 10-12 = 3.70 x 1028​ Hertz.
 
1 Kelvin = 2.0836600 x 1010​ Hertz
 
Dus 3.70 x 1028​ / 20836600000 = 1.7777 x 1018​ Kelvin
 
 
 
 
 

Berichten: 11

Re: is er een maximale temperatuur?

Als ik de lichtsnelheid niet in het kwadraat neem dan kom ik via de Compton golflengte ook uit op 5.93 x 10​Kelvin.
 
De vraag is echter of dit correct is omdat het om elektron / positron annihilatie gaat waardoor de frequentie ook de c x c wordt gedeeld door de golflengte, de elektron-positron wordt immers omgezet in twee (!) fotonen. 

Berichten: 11

Re: is er een maximale temperatuur?

o, ja, als ik simpel redeneer zou een elektron de kleinste massa hebben - met uitzondering van het 'spookdeeltje' de neutrino - en de Planck temperatuur is niet direct gerelateerd aan massa.
 
Dus zou de kleinste (Compton)  golflengte van een elektron-positron de hoogste frequentie zijn en zou dus 1.7 x 1018​ K. de hoogste temperatuur zijn :-)

Gebruikersavatar
Berichten: 10.564

Re: is er een maximale temperatuur?

Dat zou wellicht, maar het slaat allemaal nergens op.
Cetero censeo Senseo non esse bibendum

Gesloten