Welche Temperatur hat es im Aussenbereich der ISS bei Nacht und bei Tag?
4 Antworten
Der leere Raum hat keine Temperatur.
Ergänzung auf Grund der Kommentare: Ein Thermometer in einem hinreichend gutem Vakuum zeigt in guter Näherung die Temperatur an, die sich im Stahlungsgleichgewicht einstellt. Das ist dann die Eigentemperatur des Thermometers aber nicht die Temperatur der Umgebung. Die durchschnittliche kinetische Energie der kleinsten Teilchen der Umgebung sind Maß der Temperatur dieser Umgebung (kinetische Gastheorie: Wkin = 1,5 *k * T). Die Temperatur der kleinsten Teilchen der Umgebung (Staub) sind deshalb auch kein Maß der Temperatur des umgebenden Raumes und ein einzelnes Molekül oder Atom hat keine Temperatur.
Die ISS befindet sich in etwa 400 km Höhe. Die Temperatur der Luft im Außenbereich der ISS wird mit 1700 °C angegeben. Da ein großer Teil der Luftmoleküle aber ionisiert sind darf diese Art von Temperaturangabe nicht mit einer Temperaturangabe eines nichtionisierten Gases verglichen werden. Da aber die Teilchenzahldichte sehr niedrig ist, hat dies praktisch keinen Einfluß auf die Temperatur der ISS selbst. Auf der sonnenzugewandten Seite der ISS erreicht die Wandtemperatur der ISS etwa 121 °C und auf der sonnenabgewandten Seite etwa - 250°C. Im Innern der ISS wird durch die Menschen und Maschinen dauernd Wärme abgegeben. Es ist nicht ganz einfach diese Wärme abzuführen um eine Überhitzung des Innern zu vermeiden. Der Prozess der Abgabe der Wärme durch die Wärmestrahlung ist in einem Temperaturbereich von etwa 20°C dafür nicht ausreichend.
Das ist binär absoluter Hirnquatsch! Woher hast du diese stupide Information denn her?
- Leerer Raum existiert schon mal gar nicht, und das Vakuum ist alles andere als leer… Mensch denke an klitzekleinste Energieträgerteilchen… Quantenfelder.
- Das Vakuum hat sehr wohl eine Temperatur, und nichts kann den absoluten Nullpunkt erreichen, der da bei
0 Grad Kelvin = -273.15 Grad Celsius
liegt.
Ich zitiere folgend Dr. Babette Dellen vom Max-Planck-Institut Göttingen:
Frage:Was ist die tiefste Temperatur, die möglich ist?
Antwort:Der kälteste bisher entdeckte, natürliche Ort im Universum ist der 5000 Lichtjahre entfernte Boomerang Nebel. Hier herrschen Temperaturen von -272,15 Grad Celsius. Doch ist dies die kälteste Temperatur, die möglich ist?
Betrachten wir zunächst, was mit „Temperatur“ überhaupt gemeint ist. Die Temperatur ist ein Maß für die durchschnittliche Bewegungsenergie von Molekülen. Was heißt das? Sowohl Festkörper als auch Flüssigkeiten und Gase sind aus Molekülen zusammengesetzt, die verschiedene Bewegungen ausführen können. In Gasen bewegen sich die Moleküle weitgehend unabhängig voneinander. In einem Festkörper hingegen sind die Moleküle eng miteinander verbunden. Bewegt sich ein Molekül, reißt es die anderen sozusagen mit: Auf diese Weise breiten sich Schallwellen im Festkörper aus. Hält man seine Hand zum Beispiel gegen einen heißen Gegenstand, so wird Energie in Form von Stößen der Moleküle gegen unsere Haut übertragen. Die Bewegung der Moleküle wird von uns als Wärme erfasst.
Aus all dem folgt, dass der Zustand, in dem alle Moleküle sich in Ruhe befinden, der tiefsten theoretisch möglichen Temperatur entspricht – also dem Zustand, bei dem die durchschnittliche Bewegungsenergie der Moleküle gleich Null ist.
Zur Temperaturmessung benutzen wir üblicherweise ein Thermometer, welches mit einer Flüssigkeit (Quecksilber, Alkohol) gefüllt ist. Diese dehnt sich mit zunehmender Bewegungsenergie der Moleküle aus. In der Physik wird die Temperatur in Kelvin gemessen. Auf dieser Skala liegt der absolute Temperaturnullpunkt bei 0 Grad Kelvin. In der Celsius-Skala entspricht dies -273,2 Grad Celsius. Die Einheit 1 °C entspricht 1 Grad Kelvin.
Ist der absolute Temperaturnullpunkt erreichbar? Nach dem dritten Hauptsatz der Thermodynamik kann man sich dem absoluten Nullpunkt wohl beliebig nahe annähern, ihn aber nie exakt erreichen. Der Grund dafür ergibt sich aus den Gesetzen der Quantenmechanik, denen zufolge immer eine quantenmechanische Restbewegung bestehen bleibt, die als Nullpunktsenergie bezeichnet wird. Im Labor ist es bereits gelungen kleine Proben von Gasen und Metallen auf wenige Millardstel Kelvin abzukühlen.
Quelle, Dr. Babette Dellen, MPG: https://www.ds.mpg.de/131758/22
Das Vakuum hat sehr wohl eine Temperatur
Nein und dass das nicht stimmt steht sogar in deinem kopierten Text.
Die Temperatur ist ein Maß für die durchschnittliche Bewegungsenergie von Molekülen. Was heißt das? Sowohl Festkörper als auch Flüssigkeiten und Gase sind aus Molekülen zusammengesetzt, die verschiedene Bewegungen ausführen können.
Ohne Moleküle oder andere Teilchen welche eine durchschnittliche Bewegungsenergie haben könnten lässt sich so etwas wie eine Temperatur nicht angeben bzw ist deren Angabe sinnlos.
Dem Vakkuum selbst kann man also keine Temperatur zuschreiben. Man kann allerdings Körpern im Vakuum eine Temperatur zuschreiben.
Das ist komplett etwas anderes und hat mit dem an sich nichts zu tun.
Es handelt sich hierbei um ein Artefakt welches auftritt wenn man die klassische Energiedefinition in einem Quantenmechanischen System verwendet.
Da die oftmals damit in Verbindung gebrachte Quantenfluktuation nur virtuelle Teilchen betrifft darf man die nicht zur Definition einer Temperatur heranziehen weil sie keine Wechselwirkung zeigen können.
Da das Vakuum frei von Teilchen ist kann man dem keine Temperatur zuschreiben und das nicht mal dann wenn da tatsächlich noch Energie wäre.
Also ohne Teilchen keine Temperatur so einfach.
Vakuum ist nicht nichts… so einfach ist das übrigens auch wieder nicht.
Lies den von mir Zitierten Absatz doch durch....
Die Temperatur ist definiert über die kinetische Energie in der Brownschen Molekularbewegung.
Wenn es keine Teilchen gibt kann ich keine Temperatur angeben.
Du verwechselst hier anscheinend Energie und Temperatur. Die Begriffe sind zwar ähnlich aber keinesfalls ident.
Was soll Vakuum denn sonst sein? Und wenn du jetzt die Quantenfluktuation aufbringst dann musst du zwischen virtuellen und reellen Teilchen unterscheiden denn virtuelle Teilchen können in der QM keine Wechselwirkungen zeigen sind also für die Praxis nicht vorhanden sondern treten als Mathematische Artefakte in der QM auf.
Jetzt unterstellst du mir deine eigene Unfähigkeit, das selbst Gelesene und eigen Zitierte gelesen und verstanden zu haben.
Und du denkst du hättest es verstanden?
Lies dir doch die Definition von Temperatur durch und verwende bitte keinen Artikel welcher nicht mal Vakuum beschreibt als unterlage für deine Behauptung dass Vakuum eine Temperatur hätte...
Naja ich denke nicht, sonst hättest du gemerkt, dass es in dem von dir zitierten darum geht, dass man Materie nicht auf 0K abkühlen kann und nicht darum ob Vakuum eine Temperatur hat...
Du kannst jede Beliebige Definition der Temperatur heranziehen. Die die ich aus deinem Zitat zitiert habe oder die von Wikipedia
Die mikroskopische Deutung der Temperatur ergibt sich in der statistischen Physik, die davon ausgeht, dass jeder materielle Stoff aus vielen Teilchen zusammengesetzt ist (meist Atome oder Moleküle), die sich in ständiger ungeordneter Bewegung befinden und eine Energie haben, die sich aus kinetischer, potentieller sowie gegebenenfalls auch innerer Anregungsenergie zusammensetzt. Eine Erhöhung der Temperatur verursacht eine Erhöhung der durchschnittlichen Energie der Teilchen.
Jede Definition der Temperatur geht von Teilchen aus und jetzt überlege wie ich eine Temperatur definieren soll wenn keine Teilchen da sind?
Ich kann einen Energiestrom angeben eine Energiedichte etc aber keine Temperatur.
Der niedrigste bislang berrechnete Druck im Universum befindet sich in der Grössenordnung von 10^-18 hPa (ein trillionstel hPa). Da hat‘s also immer noch Teilchen, sehr sehr wenige zwar, aber sie sind da.
Im bekannten Universum existiert kein Vakuum, im Aussenbereich der ISS erst recht nicht.
Demnach ist die Diskussion absurd und an dieser Stelle hinreichend abschliessbar 🙏
Das ist vollkommen richtig.
Du hast aber behauptet das Vakuum hat eine Temperatur und das stimmt so natürlich nicht.
Dem Gas bzw den Restlichen Teilchen in einem Volumen kann man natürlich eine Temperatur zuschreiben und die ist zum Teil enorm.
In der Heliopause beträgt diese Temperatur laut den Voyager Sonden 180 000 K und davor beträgt sie 11 000K. Die Temperaturen sind hier eben so enorm da die Teilchen eine sehr hohe kinetische Energie haben die sie in Stoßprozessen umsetzen. Allerdings ist das Gas so dünn dass es keinen Körper erhitzen kann daher sind die Sonden auch unbeschadet durch gekommen.
Ja, das im Universum vorherrschende kontinuierliche Vakuum möge keine Temperatur haben, aber misst du im „Vakuum“ die Temperatur, so wirst du stets etwas — und nicht nichts — messen.
Naja allein der Messaufnehmer muss aus Materie bestehen womit dieser natürlich eine Temperatur hat die er auch misst das ist immer so.
Das gilt im üblichen auch beiTeleskopen zB Radioteleskopen hier werden Empfangsverstärker gekühlt um thermisches rauschen zu verringern. So hat man gemessen, dass die thermische Hintergrundstrahlung einer Schwarzkörpertemperatur von 3K entspricht.
Das umgangssprachliche Vakuum im Weltall hat auch eine Temperatur wenn auch nur relativ unspezifisch weil die Energiedichte so extrem klein ist.
Auch Materie im sonst leeren Weltall wird natürlich selbst auch immer eine Temperatur haben.
Es ist schwer da überhaupt eine Temperatur anzugeben. Denn so etwas wie eine Lufttemperatur gibt es dort nicht wirklich.
Es ist auch nicht nach der Lufttemperatur gefragt. Die Luft ist ein irdisches Gasgemisch. Es ist weder schwer, für den Aussenbereich der ISS eine Temperatur zu ermitteln, noch ist es schwierig, auf der offiziellen Seite der ISS selbst nachzulesen.
Sapere aude 🙏
Es ist auch nicht nach der Lufttemperatur gefragt.
Meine Antwort gelesen oder nur überflogen?
Die Luft ist ein irdisches Gasgemisch
Darauf wär ich jetzt nicht gekommen, danke für den Hinweis..
Es ist weder schwer, für den Aussenbereich der ISS eine Temperatur zu ermitteln, noch ist es schwierig, auf der offiziellen Seite der ISS selbst nachzulesen.
Vakuum kann per Definition keine Temperatur haben.
Natürlich herscht kein perfektes Vakuum und wenn man die Definition der Temperatur als Maß für die ungerichtete Kinetische Energie der Gasteilchen angibt dann ist es genau genommen sehr sehr heiß. Allerings übertragen diese Teilchen kaum Energie weil die Dichte sehr klein ist. In so fern ist es möglich dem Restgas durchaus zB 1000°C zuzuordnen aber davon bekommt man nichts mit.
Der ISS selbst also deren Oberfläche kann man natürlich eine Temperatur geben diese wird durch das Strahlungsgleichgewicht aus Sonne und ISS bestimmt und liegt bei -160 bis 120°C wobei die Temperatur farbabhängig ist. Schwarze Bereiche zB die Solarpanele sind wesentlich heißer in der Sonne als der Rest. Das ist allerdings die Oberflächentemperatur der ISS und die ist ebenfalls nicht gefragt....
wenn man also die Frage so versteht dass die Temperatur gefragt ist welche außerhalb der ISS auftritt dann ist die Frage schwer zu beantworten.
Denn ist es eine Frage nach der Temperatur eines Objektes dann ist die Antwort Farbabhängig. Ist die Frage nach der Temperatur der sehr sehr dünnen Restatmosphäre dann ist diese Sonnenwetter und Positionsabhängig. Ist die Frage nach der Temperatur die ein Mensch fühlen würde, würder er im Vakkuum überleben dann ist es wieder eine andere Antwort.
Die Antwort ist also nicht ganz so einfach wie auf der Erde, denn üblicherweise ist die Frage welche Temperatur hat es draußen auf die Lufttemperatur bezogen und die gibts dort oben nicht wie du gut erkannt hast.
Die gefühlte Temperatur wäre fürwahr nicht ohne Weiteres zu beantworten.
Eben daher habe ich auch in der Antwort geschrieben dass es schwierig ist hier eine Temperatur anzugeben weil sie von unbekannten Parametern abhängt und zudem von Körper zu Körper anders ist.
Also die Oberflächentemperatur des Raumanzugs in dem man sich befindet muss nicht zwingend gleich der Oberflächentemperatur der ISS sein.
Hättste mal klüger (weil weniger wertvolle Lebenszeit verschwendet) zwei Wörter gegoogelt…
Genau.