Welche Temperatur hat das Vakuum?
Wenn man ein perfektes Vakuum schaffen könnte und darin ein Thermomerter brächte, welche Temperatur würde man messen? Kann man überhaupt die Temperatur eines solchen Vakuums bestimmen?
12 Antworten
Das Vakuum ist definiert als materiefreier Raum. Das heisst aber noch lange nicht, dass dieser Raum vollkommen leer ist. Das Vakuum kann Energie in Form von elektromagnetischen Schwingungen (Licht, Wärmestrahlung) enthalten.
Das Vakuum steht stets in Kontakt mit einem Wärmebad, z.B. mit den Gefässwänden, die eine bestimmte Temperatur haben. Infolgedessen bildet sich im Vakuum eine charakteristische Form der Wärmestrahlung aus, die sogenannte Schwarzkörperstrahlung oder Plancksche Strahlung. Durch sie überträgt sich die Temperatur der Gefässwände auf das Thermometer.
Zum wissenschaftlichen Hintergrund siehe: http://de.wikipedia.org/wiki/Plancksches_Strahlungsgesetz
Die kosmische Hintergrundstrahlung verdanken wir der Tatsache, dass das gesamte Universum ein Planckscher Strahler bei einer Temperatur von 3 Kelvin ist, ein Überbleibsel des Urknalls.
Die Hintergrundstrahlung machen im absoluten Vakuum keine Temperatur. - Die 3° Klevin müssen wohl an den o,5 Atomen *¹ pro m³ leigen, die durch die Hintergrundstrahlung erwärmt werden, oder?
*¹ Habe ich mir aus dem hohlen Bauch gegriffen, den Wert. -- KANN NATÜRLICH WENIGER ODER MEHR SEIN.
Meiner Meinung nach nein, wenn aus dem entstandenen Vakuum sämtliche luft entfernt wurde. Ein Vakuum ist ein luftleerer Raum, also es ist NICHTS in diesem Raum enthalten. Wo Nichts ist, kann auch keine Temperatur gemessen werden, oder? Eine Lufttemperatur kann nur dort gemessen werden, wo auch Luft (oder ein anderes Gas) vorhanden ist. Ist zwar ein Vakuum vorhanden, jedoch trotzdem noch Luft in diesem Vakuum, dann kann dort auch gemessen werden. Aber welche Temperatur dann herrscht, hängt doch von verschiedenen Faktoren ab: Der Lufttemperatur im Inneren, der Temperatur des Vakuumbehälters, usw. Ich kann mit meiner Meinung falsch liegen, aber so würde ich es begründen.
du meinst wahrscheinlich den absoluten Nullpunkt bei 0 Kelvin bzw. –273,15 Grad Celsius. Weil was sollte sich denn da bewegen (Wärmeenergie/innere Energie)? Absolutes Vakuum bedeutet doch "nichts da", also gehe ich davon aus, daß in einem absoluten Vakuum die Temperatur am absoluten Nullpunkt ist. Die Themperatur in einem solchen Vakuum ist also theoretisch -273Grad, aber es ist nichts da, was diese Temperatur hat. Wenn man diese nun messen will, dann ist aber das Thermometer, wenn es aus irgendeiner Materie besteht, etwas, was die Temperatur hat(annimmt) und man sie also schon messen kann. Problematisch wird es nur, wenn das Thermometer ohne Materie ist; dann weiß ich nämlich auch nicht mehr weiter; aber daß es mal so weit kommt glaube ich nicht.
Abhängig von der Definition des Begriffs Vakuum ist sehr wohl eine Temperaturmessung möglich, obwohl sich diese dann weniger auf das Vakuum als auf die beteiligten Gegenstände wie Gefässwände, des Vakuumbehälters sowie des Thermometers sowie der verwendeten Flüssigkeit, bezieht.
Definiert man Vakuum als luftleerer Raum, also als Fehlen von auch nur einer der Komponeten Stickstoff,Sauerstoff, Argon und Kohlenstoffdioxid. So hat das übrigbleibende Gasgemisch sehr wohl noch eine Temperatur die durch die thermische Energieabgabe unter Berückstichtigung des Thermischen Gleichgewichts der Teilchen-Teilchen- und Teilchen-Wandstöße erzeugt wird.
Definiert man Vakuum als gasfreien Raum so haben weiterhin die Gefässwände und das Thermometer eine Temperatur sowie etweilige Gegenstände die sich noch im Raum befinden.
Definiert man nun aber Vakuum als teilchenfreien Raum besteht nur aus Gefässwand und Oberfläche des Thermometers so erhält man immer noch einn Wert bei der Temperaturmessung da die Wände immer noch eine Temperatur haben.
Würde man nun aber ein teilchenfreies Vakuum innerhalb eines insich geschlossenem dreidimenstionalen Magnetfeldes erzeugen, welches thermisch- und strahlungsunabhängig von der Umgebung ist, so würde man immer noch einen Temperaturwert von 3° Kelvin messen. Dies ist die Temperatur der Raumzeit selbst.
Also ich hab einige Versuche am laufen und bin auf den ersten Schluss gekommen, dass wenn man ein Thermometer im Vakuum ohne Wärmestrahlung von außen (das heißt kein Sonnenlicht, keine Wärmelampe usw.) anbringt die Temperatur langsam abnehmen würde, da 1. Reibungen zwischen den sich bewegenden Teilchen der Stoffe diese abbremsen und 2. die Wärme durch Wärmestrahlung abgegeben wird.
Hoffe ich konnte helfen
apollo624
P.S.: Sorry für den langen Satz :-)
-> Dies ist die Temperatur der Raumzeit selbst.
wow, die Raumzeit hat eine Temperatur ? Wo kann man das nachlesen ?