Wasserstoff im Weltall flüssig

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9 Antworten

viel zu geringer druck.

dort sind ja nur ein paar tausend atome pro cm³, die fliegen dann einzelnen umher, können also keine flüssigkeit bilden.

Dudi1205 14.03.2014, 20:41

Richtig :D

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Moin, Skizey,

also zunächst einmal beträgt die Schmelztemperatur von Wasserstoff etwa –259°C, das heißt, bei dieser Temperatur geht fester Wasserstoff in den flüssigen Aggregatzustand über. Bei –270°C wäre Wasserstoff demzufolge fest und nicht - wie du annimmst - flüssig. Aber das eigentliche Problem ist weniger die Temperatur als vielmehr die Konzentration.

Stell dir einmal vor, in deinem Zimmer hättest du 1.000 Moleküle Wasserstoff, 100 Atome Helium, 1 Molekül Sauerstoff und noch ein Atom Kohlenstoff (das entspricht zwar nicht den Dimensionen, in denen diese vier häufigsten Elemente des Universums darin tatsächlich vorkommen, weil es dazu noch viel weniger Teilchen sein müssten, aber zur Anschauung soll uns diese Übertreibung der Mengen mal genügen). Der Rest des Raums in dem Zimmer besteht aus Nichts (Vakuum). Dann würden sich diese 1.102 Teilchen ganz weit voneinander einzeln im Raum aufhalten, eben weil der Platz dafür vorhanden ist! Und nun stell dir vor, du könntest per Thermostat die Temperatur deines Zimmers auf –270°C herunter regeln. Dann müsste deiner Logik gemäß der Wasserstoff als Flüssigkeit (in Wirklichkeit als Feststoff) vorliegen (Sauerstoff und Kohlenstoff sind bei dieser Temperatur übrigens auch fest). Und nun überlege selbst: Wenn du nur ein einzelnes Teilchen in dem Raumbereich hast und weit und breit um das Teilchen herum ist nichts, welchen Aggregatzustand hat dann dieses einzelne Teilchen? - Eben! Es ist nur ein Teilchen (Atom oder zweiatomiges Molekül) und es fällt schwer, diesem überhaupt einen Aggregatzustand zuzuordnen. Aber hier auf der Erde bezeichnen wir Einzelteilchen im Raum als Gas. Du siehst, es hat weniger mit der Temperatur zu tun als vielmehr damit, dass viel zu wenige Teilchen im Universum zusammentreffen, um einen anderen Aggregatzustand als gasförmig zu haben, trotz der niedrigen Temperatur. Und wenn doch einmal ein Ballungszentrum von Teilchen auftritt, dann findest du tatsächlich manchmal andere Aggregatzustände (zum Beispiel unsere Erde, die neben gasförmigen auch flüssige oder feste Stoffe kennt). Doch dann erhebt sich natürlich sofort wieder die Frage, ob dann deine Grundannahme, dass nämlich eine Temperatur von –270°C vorliegt, überhaupt noch gilt?! Aber das ist ein anderes Problem...

LG von der Waterkant.

Skizey 14.03.2014, 20:34

sehr gut und verständlich erklärt ! Danke :) aber weil bei niedrigerem Druck ja auch die Siedetemperatur sinkt, würde der Wasserstoff dann ja sowieso erst bei viel niedrigeren Temperaturen flüssig bzw. fest werden, was wiederum unmöglich ist, weil es ja nicht kälter als -273°C / 0 °K geht, also ist es unmöglich, dass der Wasserstoff im Weltall flüssig oder fest ist, oder?

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weckmannu 15.03.2014, 07:40

So gut ist die Erklärung auch nicht. Man müsste irgendwann den Begriff des (Gas-)Drucks erwähneen. Das ist nämlich der springende Punkt. Die angegebene Temperatur gilt bei Normaldruck.

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Wasserstoff ist das häufigste chemische Element im Universum. Das bezieht sich zunächst in erster Linie auf Himmelskörper, also auf Sterne/Sonnen. In den leeren Weiten dazwischen mögen wohl auch einige Wasserstoffatome herum schweben. Die ballen sich aber nicht unbedingt millionenfach zu Flüssigkeitstropfen oder Festkörper zusammen.

Wo sich einmal Wasserstoff in gewaltigen Mengen zusammengeballt hat, ist ein Stern entstanden. Und darin sorgen normalerweise Kernfusionen für sehr hohe Temperaturen.

Dessen ungeachtet bezieht sich die Siedetemperatur auf irdische Normalbedingungen, d.h. v.a. auf den atmosphärischen Druck. Und der ist im leeren Weltraum nicht gegeben.

Du hasst vergessen, dass die angegebene Temperatur bei normalem Luftdruck gilt. Im Weltall herrscht fast Vakuum. Also gilt dort ein anderer Wert.

Im Weltall ist H ausserhalb von Atmosphäre, in denen durch Gravitation höhere Drücke entstehen, gasförmig, evtl. auch Plasma..

Freier Wasserstoff im Weltall kann sich deshalb nicht verflüssigen, weil der Druck zu gering ist. Bei genügend Druck (z.B. am Jupiter) kann Wasserstoff aber sogar den festen Aggregatszustand annehmen.

Unterhalb von ca. 7 mbar (vgl. Luftdruck ca. 1 bar) kommt Wasserstoff nicht mehr flüssig vor (sog. Tripelpunkt).

Quatsch, im Weltall sind gar keine Gase vorhanden, dort herrscht doch Vakuum.. du bist ja auf ner Schule gelandet..

bummbel321 14.03.2014, 18:26

Was für ein Blödsinn. Man kann das Universum als solches selbst als ein sich ausdehnendes Gas ansehen, wenn man so will. Nach deiner Aussage wäre es ja nicht mal möglich, dass Gasriesen wie der Jupiter existieren.

Wasserstoff ist das am weitesten verbreitetste im für uns sichtbaren Universum. Es ist unter anderem der Antrieb der Stern, die Wasserstoffatome in Helium umwandeln.

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Ech02013 14.03.2014, 18:31
@bummbel321

Die einzigen Teilchen die man so wahrnehmen kann, sind in Form von Planeten, Nebel oder Sterne... im schwarzen "leeren" Raum selbst ist aber nur Vakuum vorhanden..

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aptem 14.03.2014, 18:58
@Ech02013

Also Deine Schule ist wirklich nicht gut gewesen in Physik, Ech02013.

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stekum 14.03.2014, 21:15

Die Dichte des interstellaren Wasserstoffs beträgt, je nach Ort einige 100 Protonen pro m³ bis Millionen Atome pro m³ bis Milliardem Moleküle pro m³.

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weckmannu 15.03.2014, 07:33

@Echo Deine Schule, bzw. Dein Gedächtnis ist auch nicht besser.

Im Weltall herrscht. fast Vakuum. Es gibt überall Gasreste, überwiegend aus Wasserstoff.

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Hä? Seit wann sind im Weltall -270°? Es sind-196° !

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