gibt es einen maximalen wärmepunkt?

10 Antworten

Da sollten wir wenigstens erst einmal die Begriffe klar stellen: Wärme ist ist eine Energieform. Und Energie lässt sich naturgemäß nicht theoretisch begrenzen. Du kannst auch eine Wärme bei 1 Kelvin theoretisch in die Unendlichkeit fort rechnen mit entsprechenden Wärmekapazitäten. Deine Frage zielt auf einen möglichen absoluten oberen Temperaturpunkt. Das dürfte schon schlicht daran scheitern, dass sich die Bewegungsenergie von Elementarteilchen auch über deren Bewegungsstrecken steigern lässt. Und bei der Grenzgeschwindigkeit zur Lichtgeschwindigkeit würde ja die Energie schon über die Massenzunahme steigen....

Also eine maximal mögliche Temperatur gibt es eigentlich nicht. Irgendwann ändert sich der Aggregatszustand zum Plasma. Hierbei lösen sich die Elektronen vom Atomkern, dh. die Elektronen bewegen sich unabhängig vom Kern. Aber deine Theorie mit der Lichtgeschwindigkeit klingt eig. schon plausibel

Die Temperatur sagt erstmal gar nichts über die Geschwindigkeit, sondern über die Energie der Teilchen aus.

Schau Dir die Boltzmann-Konstante an. Die gibt an, was die Temperatur eines Gases über ein durchschnittliches Teilchen dieses Gases aussagt:

k = 1,380 6488·10^-23 J/K

D.h.: Das durchschnittliche Teilchen hat für jedes Kelvin, das das Gas warm ist, und für jeden seiner Freiheitsgrade [siehe unten] eine Energie von 1,380 6488·10^-23 Joule.

Wieviel kinetische Energie mußt Du dem Teilchen zuführen, um es auf Lichtgeschwindigkeit zu bringen? Die Relativitätstheorie sagt: unendlich viel.

Denn bei hohen Geschwindigkeiten ist die kinetische Energie nicht mehr nur (1/2)·m·v², sondern mehr. Sie wächst nicht quadratisch mit v, sondern schneller und bei v →c geht Ekin→∞. (Siehe z.B. in der Wikipedia unter "Kinetische Energie".)

Was dann mit der Energie automatisch auch gegen unendlich geht, ist die Temperatur. Das heißt: Eine maximale Temperatur als Punkt auf einer Skala gibt es nicht.


[1] Die Freiheitsgrade sind die Größen eines Teilchens, an die Energie gekoppelt sein kann. Bei einem Edelgasatom sind das nur die drei Komponenten des Impulsvektors. Bei Molekülgasen sind es auch 2 oder 3 Komponenten eines Drehimpulses, sowie um so mehr Vibrationen, je komplizierter das Molekül aufgebaut ist. (Siehe in der Wikipedia unter "Boltzmann-Konstante" und ""Freiheitsgrad")

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