Autor Wątek: Właśnie (lub dawniej) przeczytałem...  (Przeczytany 515120 razy)

maziek

  • YaBB Administrator
  • God Member
  • *****
  • Wiadomości: 10619
  • zamiast bajek ojciec mi Lema opowiadał...
    • Zobacz profil
Odp: Właśnie (lub dawniej) przeczytałem...
« Odpowiedź #2310 dnia: Czerwiec 14, 2018, 06:10:19 pm »
Sakreble, raz że nie popatrzyłem, że jedno w m/s a drugie w cm/s, a dwa na te Kelviny. Jestem zarobiony ;) .

PS. rozkład M-B pokazuje typową prędkość molekuł gazu w danej temperaturze. Ściślej rozkład ich prędkości czyli ile molekuł ma taką prędkość, a ile taką itd., ale "pik" można poniekąd uważać za typową prędkość, jaką ma większość molekuł.
« Ostatnia zmiana: Czerwiec 14, 2018, 06:13:45 pm wysłana przez maziek »
Nie mam racji a i tak maździory witosieją w terpentynie!
Z Globalnym uważaj Pan, on tylko udaje tępotę! Potem wciąga do jamy i zagryza!© Remuszko.
Ukłony, maziek

olkapolka

  • YaBB Administrator
  • God Member
  • *****
  • Wiadomości: 4377
    • Zobacz profil
Odp: Właśnie (lub dawniej) przeczytałem...
« Odpowiedź #2311 dnia: Czerwiec 14, 2018, 06:27:45 pm »
PS. rozkład M-B pokazuje typową prędkość molekuł gazu w danej temperaturze. Ściślej rozkład ich prędkości czyli ile molekuł ma taką prędkość, a ile taką itd., ale "pik" można poniekąd uważać za typową prędkość, jaką ma większość molekuł.
No właśnie - czy to dotyczy obłoku - który wydaje się zawierać w ośrodku - czy całego ośrodka?
Raczej to drugie nie - ze względu na niejednorodny rozkład gazu.
Poza tym w tej tabelce była mowa o temp. do 10000K...a ten neutralny wodór miałby być "chłodną składową"...tja;))
Mężczyźni godzą się z faktami. Kobiety z niektórymi faktami nie chcą się pogodzić. Mówią dalej „nie”, nawet jeśli już nic oprócz „tak” powiedzieć nie można.
S.Lem, "Rozprawa"
Bywa odwrotnie;)

maziek

  • YaBB Administrator
  • God Member
  • *****
  • Wiadomości: 10619
  • zamiast bajek ojciec mi Lema opowiadał...
    • Zobacz profil
Odp: Właśnie (lub dawniej) przeczytałem...
« Odpowiedź #2312 dnia: Czerwiec 14, 2018, 07:08:22 pm »
Dotyczy jakiejś przestrzeni, co do której można uznać, że panuje w niej równowaga termodynamiczna. Np. jakiejś przestrzeni zamkniętej lub fragmentu przestrzeni otwartej. Ogólnie im wyższa temperatura, tym prędkość cząsteczek gazu jest większa. Nie jest to związane wprost z ciśnieniem, w tym sensie, że można mieć gaz pod różnym ciśnieniem i będzie miał tę samą temperaturę i tę samą prędkość średnią cząsteczek. W ramach kinetycznej teorii gazu idealnego. Stąd nawet jak jedna cząsteczka "gania po próżni" to można z jej prędkości wyliczyć temperaturę gazu zgodnie z równaniem M-B, jakkolwiek dziwnie by to nie brzmiało.
Nie mam racji a i tak maździory witosieją w terpentynie!
Z Globalnym uważaj Pan, on tylko udaje tępotę! Potem wciąga do jamy i zagryza!© Remuszko.
Ukłony, maziek

Lieber Augustin

  • Senior Member
  • *****
  • Wiadomości: 445
    • Zobacz profil
Odp: Właśnie (lub dawniej) przeczytałem...
« Odpowiedź #2313 dnia: Czerwiec 14, 2018, 07:57:47 pm »

I w ogóle, czy poprawnie jest mówić o temperaturze promieniowania mikrofalowego jako o "temperaturze przestrzeni"?
Przykładowo, zapalam żarówkę (nie LED), i komnatę wypełnia światło - fale elektromagnetyczne, emitowane przez rozrzażoną nić wolframową. Temperatura promieniowania żarówki jak raz odpowiada temperaturze nici, mniej więcej 2700K. I co, mogę powiedzieć, że przestrzeń mojej komnaty posiada temperaturę koło 3000 stopni? Moim zdaniem, raczej nie.
Oczywiście że nie, nie chodzi o temperaturę źródła tylko "gęstość promieniowania" - ilość energii niesionej przez fotony na objętość, niezależnie od długości fali. Tzn. energia fotonu zależy od długości jego fali ale tu chodzi o sumę.
O ile zrozumiałem Twoja myśl, temperatura promieniowania nie zależy od temperatury żródła, tylko od "gęstości", czyli energii odniesionej do objętości. Innymi słowy, o temperaturze promieniowania reliktowego (2,7K) decyduje nie długość fali (ca. 1 cm), tylko moc, potęga promieniowania. Poprawnie zrozumiałem Cię czy też nie?

Jeśli poprawnie, przepraszam, ale jestem odmiennego zdania. Zgodnie z prawem Wiena
https://pl.wikipedia.org/wiki/Prawo_Wiena
długość fali (częstość) promieniowania w ścisły sposób związana jest z temperaturą żródła, samo przez się ciała doskonale czarnego:
λmax=b/T, gdzie
λmax - długość fali o maksymalnej energii; "pik"; środek widma, zgodnie z rozkładem Maxwella.
b=2,89777*10-3 m*K - stała Wiena

Cytuj
Nawiasem mówiąc, w okolicy Ziemi temperatura w próżni zacienionej (np po drugiej stronie Ziemi względem Słońca) nawet nie ociera się o zero bezwzględne, bo gdzie byś nie był w tej okolicy układu słonecznego, to nawet zasłonięty od Słońca absorbujesz promieniowanie od Ziemi, Księżyca itd.
Moim zdaniem, kluczowe słowo tutaj u Ciebie - "absorbujesz". Czyli chodzi nie o temperaturze próżni, tylko o pochłoniętej energii promieniowania.
To tak jak z termometrem wystawionym latem na słoneczną stronę - zależnie od koloru obudowy, czyli od właściwości absorbujących, może wskazać nawet 60 st. C i więcej.


@olka

Cytuj
Czyli: zapytaj fizyka;) :
https://zapytajfizyka.fuw.edu.pl/pytania/czym-jest-temperatura-prozni/
https://zapytajfizyka.fuw.edu.pl/pytania/temperatura-prozni/
Zapytałem :)... otrzymałem przewidywaną odpowiedź - chodzi przeważnie o fotonach reliktowych, nie zaś o atomach wodoru. W każdym razie zgadzam się z Janem Gajem: Uwaga: w każdym z tych przypadków materia na ogół jest daleka od równowagi termodynamicznej i trzeba być bardzo ostrożnym mówiąc o temperaturze.

Cytuj
Tutaj o odkryciu tegoż - szczegółowo (rozkłada mnie antena Ewena ze str. 6 oraz problemy ze śniegiem i deszczem;):
http://www.oa.uj.edu.pl/hou/dlamilosnikow/R1w9.pdf
Gdzieś czytałem, że do problemów ze śniegiem i deszczem dołączył się jeszcze jeden - z gołębiami. Przez miłe ptaki cała antena pokryta była od wewnątrz grubą warstwą, hm, niepotrzebnej substancji. Właśnie tę warstwę uważano na początku za żródło zakłóceń radiowych, czyli owego "tła".

Cytuj
Wodór ten występuje w obszarach HI, które mają bardzo niski stopień jonizacji:
https://pl.wikipedia.org/wiki/Obszar_H_I
Ale: powstaje w wyniku dysocjacji wodoru cząsteczkowego w wysokiej temperaturze i jest znacznie bardziej aktywny chemicznie niż wodór molekularny.
https://pl.wikipedia.org/wiki/Wod%C3%B3r
Hm... stopień dysocjacji molekuł H2 do stanu atomarmego wynosi 0,95 przy 5000K
http://chem21.info/info/136075/

Przepraszam, żródło w języku rosyjskim, ale innego nie potrafiłem na razie odnaleźć.

Ale wodór atomarny - to jeszcze nie plazma, nie jony H+... Zatem diabli wiedzą, może myliłem się, wodór neutralny może istnieć przy 6000..10000K... pytanie pozostaje otwartym...
...cała podłoga zasypana jest trocinkami...

Cytuj
Nie wiem czy to to samo - powyżej mówiliśmy o ośrodku międzygwiazdowym czyli interstellar medium, a dopiero w nim są możliwe zagęszczenia (ale to rozumiem jako specjalne miejsce w tym ośrodku) zwane obłokami międzygwiazdowymi czyli interstellar cloud.
Więc nie wiem co opisuje rozkład M-B? Konkretny obłok (zagęszczenie) czy zachowanie tego dziwacznego neutralnego wodoru w całym ośrodku?
Napis pod obrazkiem głosi: ...a total density of 1 cm-3
Zatem niby nie w zagęszczeniu... w obłoku gęstość niby trochę większa...

« Ostatnia zmiana: Czerwiec 14, 2018, 08:04:01 pm wysłana przez Lieber Augustin »

maziek

  • YaBB Administrator
  • God Member
  • *****
  • Wiadomości: 10619
  • zamiast bajek ojciec mi Lema opowiadał...
    • Zobacz profil
Odp: Właśnie (lub dawniej) przeczytałem...
« Odpowiedź #2314 dnia: Czerwiec 15, 2018, 10:48:17 pm »
Naszły mnie wczoraj wątpliwości podobne do tych które prezentujesz (masz talent do szukania dziur w mojej głowie) i zadałem sobie znanemu dr hab. astrofizyki pytania, w skrócie:

- jeśli o obłoku wodoru mówi się, że ma temp. 6k K a równocześnie jest tam hiperwyska próżnia 1 molekuła/1cm3 - to znaczy, że jak by tam wstawić termometr, to po osiągnięciu równowagi termodynamicznej z ośrodkiem będzie pokazywał 6k K czy co innego, bo chodzi tylko o to, że te nielicznych molekuły mają prędkości dające rozkład jak dla temperatury 6k K, ale jest tam zimno jak cholera w ludzkim sensie tego słowa ?

- jeśli przestrzeń jest wypełniona promieniowaneim reliktowym odpowiadającym promieniowaniu ciała doskonale czarnego o temperaturze 3K - to znaczy, że że jakby wstawić tam termometr, to pokaże 3K, czy co innego, bo ta temperatura to tylko "kolor" fotonów (ich częstotliwość) - a jest ich mało?

Przypuszczam dziś po przespaniu się, że masz rację, że chodzi w pierwszym wypadku tylko o prędkości, a w drugim tylko o "kolor", że to żargon astrofizyków i że nie ma to nic wspólnego z potocznym znaczeniem słowa "temperatura" ani z temperaturą w sensie termodynamicznym. Bo wedle definicji temperatura gazu w sensie termodynamicznym to suma energii kinetycznej cząsteczek względem objętości przy czym tak w ogóle wszelkiej energii kinetycznej, więc nie tylko ruchu, ale też drgań wokół stopni swobody.

A z kolei w tym samym sensie temperatura promieniowania to jest temperatura, jaką zmierzysz termometrem po tym, jak wystawiony na to promieniowanie ustali swoją temperaturę w równowadze termodynamicznej z ośrodkiem (tyle energii będzie w fotonach absorbował, ile oddawał). Oczywiście masz rację, że srebrny termometr pokaże niższą niż poczerniony - ale aby uniknąć tego błędu (w istocie pomiarowego) na ogół wszytko się odnosi do ciała doskonale czarnego.

Zobaczymy, co dr hab odpisze :) .
Nie mam racji a i tak maździory witosieją w terpentynie!
Z Globalnym uważaj Pan, on tylko udaje tępotę! Potem wciąga do jamy i zagryza!© Remuszko.
Ukłony, maziek

Lieber Augustin

  • Senior Member
  • *****
  • Wiadomości: 445
    • Zobacz profil
Odp: Właśnie (lub dawniej) przeczytałem...
« Odpowiedź #2315 dnia: Czerwiec 16, 2018, 08:49:23 pm »
Nie masz za co przepraszać, maźku - nic się nie stało ;)

Zanim odpowie dr hab, spróbuje odpowiedzieć fryzjer :)

Cytuj
- jeśli o obłoku wodoru mówi się, że ma temp. 6k K a równocześnie jest tam hiperwyska próżnia 1 molekuła/1cm3 - to znaczy, że jak by tam wstawić termometr, to po osiągnięciu równowagi termodynamicznej z ośrodkiem będzie pokazywał 6k K czy co innego, bo chodzi tylko o to, że te nielicznych molekuły mają prędkości dające rozkład jak dla temperatury 6k K, ale jest tam zimno jak cholera w ludzkim sensie tego słowa ?
O ile zrozumiałem, maźku, 6k K to 6 kilokelvin, czy 6 kilostopni K... tfu!.. jednym słowem, 6000K ?
Myślę, teoretycznie - po osiągnięciu równowagi termodynamicznej - termometr pokazywałby 6k K. Inna sprawa, ile czasu zajęło by osiągnięcie tej równowagi. Przy takiej gęstości molekuła gazu uderzała by w sensor z grubsza raz na  sekundę. Może lat tak przez milion układowi udało by się osiągnąć równowagę w 0,95 od teoretycznej.
Co do zimna  - wydaje się, z powodu prawie zupełnego braku materii w ogóle niepoprawnie jest mówić o tych obszarach w kategoriach zimna i ciepła. Doskonałe vakuum zapewne nie posiada takiego parametru jak temperatura, a to o 1 cm-3 mało czym różni się od doskonałego.

Cytuj
- jeśli przestrzeń jest wypełniona promieniowaneim reliktowym odpowiadającym promieniowaniu ciała doskonale czarnego o temperaturze 3K - to znaczy, że że jakby wstawić tam termometr, to pokaże 3K, czy co innego, bo ta temperatura to tylko "kolor" fotonów (ich częstotliwość) - a jest ich mało?
A nawet byłoby ich (fotonów) dużo – co by się zmieniło? Moim zdaniem, termometr to niewłaściwy przyrząd dla pomiaru temperatury promieniowania elektromagnetycznego. Sam wiesz, temperatura promieniowania e.m. – to temperatura ciała doskonale czarnego, które emituje fale e.m. przeważnie o takiej częstości. Fotografowie nazywają ją temperaturą barwową – naturalnie dotyczy to zakresu światła widzialnego:
https://pl.wikipedia.org/wiki/Temperatura_barwowa

Temperatura promieniowania może być obliczona na podstawie prawa Plancka:
https://pl.wikipedia.org/wiki/Prawo_Plancka
prawa Wiena:
https://pl.wikipedia.org/wiki/Prawo_Wiena
lub prawa Rayleigha-Jeansa:
https://pl.wikipedia.org/wiki/Prawo_Rayleigha-Jeansa

Cytuj
A z kolei w tym samym sensie temperatura promieniowania to jest temperatura, jaką zmierzysz termometrem po tym, jak wystawiony na to promieniowanie ustali swoją temperaturę w równowadze termodynamicznej z ośrodkiem (tyle energii będzie w fotonach absorbował, ile oddawał). Oczywiście masz rację, że srebrny termometr pokaże niższą niż poczerniony - ale aby uniknąć tego błędu (w istocie pomiarowego) na ogół wszytko się odnosi do ciała doskonale czarnego.
Hm... raczej nie zgadzam się z Tobą, maźku.
Sądzę, że termometr pokaże nie temperaturę promieniowania, tylko swoją własną, czyli temperaturę sensoru. Która z kolei zależy od ilości energii promieniowania pochłoniętej, absorbowanej przez przyrząd. Teoretycznie „doskonale srebrny” termometr, i to „srebrny” w całym zakresie promieniowania, od mikrofal i podczerwieni do gamma, wcale nie reagował by na promieniowanie e.m.

Eksperyment myślowy. Weźmiemy termometr „doskonale czarny”, a w praktyce – owinięty czarnym papierem. Umieśćmy przed nim na pewnej odległości żarówkę o mocy powiedzmy 25 W. W celu większej reprezentatywności wyników umieśćmy między lampą a termometrem filtr cieplny.
Po upływie czasu i ustaleniu się temperatury zamienimy żarówkę na inną – o mocy 250 W.
Porównajmy wyniki pomiarów. Będą różne, prawda?
A tymczasem temperatura promieniowania pozostaje mniej więcej ta sama, ca. 3000K

Wniosek: za pomocą termometra można zmierzyć wszystko, tylko nie temperaturę promieniowania.

maziek

  • YaBB Administrator
  • God Member
  • *****
  • Wiadomości: 10619
  • zamiast bajek ojciec mi Lema opowiadał...
    • Zobacz profil
Odp: Właśnie (lub dawniej) przeczytałem...
« Odpowiedź #2316 dnia: Czerwiec 16, 2018, 08:52:18 pm »
Cytuj
Myślę, teoretycznie - po osiągnięciu równowagi termodynamicznej - termometr pokazywałby 6k K. Inna sprawa, ile czasu zajęło by osiągnięcie tej równowagi. Przy takiej gęstości molekuła gazu uderzała by w sensor z grubsza raz na  sekundę. Może lat tak przez milion układowi udało by się osiągnąć równowagę w 0,95 od teoretycznej.
No własnie ciekawe, o to pytam dr hab. Bo ciało o określonej temperaturze, np. 2,7K emituje cały czas fotony, czyli stygnie. Żeby nie stygło, suma absorbowanych fotonów musi się równać sumie emitowanych. Trzeba by się zagłębić w co najmniej wzory klasycznej (zasadniczo fałszywej, ale dobrej dla niskich temperatur) teorii emisji ciała d. czarnego, żeby wyjść na liczbę fotonów, jaką takie ciało w temp. 2,7 K emituje. Gęstość fotonów promieniowania reliktowego obecnie to około 450 fotonów na cm3 biegnących z wszystkich kierunków. Tak na mój rozum najprościej byłoby obliczyć, jaki strumień fotonów wyemituje 1 cm2 ciała doskonale czarnego o temp. 2,7 K i jeśli w objętości sześcianu 1 cm3, którego jednym bokiem będzie ten 1 cm2 ciała doskonale czarnego, z tego emitowanego strumienia w każdej chwili będzie przebywało ok. 225 fotonów - to liczba padających będzie równa emitowanych i ciało będzie w równowadze termodynamicznej. Foton przebiega odległość 1 cm (nie wdając się w przekątne sześcianu, średnią drogę w sześcianie itd. tylko dla orientacji) w czasie 0,01[m]/c[m/s2]=k, czyli fotony, żeby zapewnić ich stałą obecność w liczbie 225 muszą być emitowane co 1/225k czasu, coś mi się zdaje, że będzie to duża liczba, ale nie mam orientacji ile fotonów, to dużo fotonów ;) .

Zasadnicze dla nas jest pytanie to czy w temp. 2,7K ciało d. czarne emituje więcej, mniej, czy tyle samo fotonów, ile równolegle absorbuje z promieniowania reliktowego. Idealnie to ująłeś z żarówką. Fotony z żarówki będą miały "kolor" średnio adekwatny do temperatury emisji ~3k K - ale domu jedną żarówką się nie ogrzeje.
Nie mam racji a i tak maździory witosieją w terpentynie!
Z Globalnym uważaj Pan, on tylko udaje tępotę! Potem wciąga do jamy i zagryza!© Remuszko.
Ukłony, maziek

Lieber Augustin

  • Senior Member
  • *****
  • Wiadomości: 445
    • Zobacz profil
Odp: Właśnie (lub dawniej) przeczytałem...
« Odpowiedź #2317 dnia: Czerwiec 16, 2018, 10:25:05 pm »
Zasadnicze dla nas jest pytanie to czy w temp. 2,7K ciało d. czarne emituje więcej, mniej, czy tyle samo fotonów, ile równolegle absorbuje z promieniowania reliktowego.
Z rozumowań ogólnych niby wynika, że tyle samo.

Przede wszystkim, ustalimy warunki: ciało d. czarne o temperaturze 2,7K znajduje się w próżni doskonałej, czyli bez wymiany ciepła ze środowiskiem zewnętrznym przez przewodzenie oraz konwekcję. Tylko promieniowanie.
Dalej, skoro ciało ma temperaturę tła, emituje fotony o takiej samej średniej częstości i energii, co fotony tła mikrofalowego.

Przypuścmy, nasze ciało (d. czarne znaczy) emituje więcej fotonów niż absorbuje. W takim razie będzie nieuchronnie stygnąć.
Analogicznie, jeśli emituje mniej, będzie samoczynnie nagrzewać się.

Zarówno pierwsze jak i drugie przypuszczenie znajduje się w sprzeczności z pierwszą zasadą termodynamiki.

Ergo: d. czarne ciało w stanie równowagi termodynamicznej emituje dokładnie tyle fotonów ile absorbuje.
Q.E.D.

maziek

  • YaBB Administrator
  • God Member
  • *****
  • Wiadomości: 10619
  • zamiast bajek ojciec mi Lema opowiadał...
    • Zobacz profil
Odp: Właśnie (lub dawniej) przeczytałem...
« Odpowiedź #2318 dnia: Czerwiec 16, 2018, 10:29:10 pm »
A skąd wiesz, że jest w równowadze? Tego nie wiemy. Jak założysz że jest, to oczywiście absorbuje ile emituje. No ale właśnie to jest pytanie...
Nie mam racji a i tak maździory witosieją w terpentynie!
Z Globalnym uważaj Pan, on tylko udaje tępotę! Potem wciąga do jamy i zagryza!© Remuszko.
Ukłony, maziek

Stanisław Remuszko

  • Juror
  • God Member
  • *****
  • Wiadomości: 7688
    • Zobacz profil
Odp: Właśnie (lub dawniej) przeczytałem...
« Odpowiedź #2319 dnia: Czerwiec 16, 2018, 11:20:50 pm »
Pan doktor jest nadal rehabilitowany?
Ludzi rozumnych i dobrych pozdrawiam serdecznie i z respektem : - )

maziek

  • YaBB Administrator
  • God Member
  • *****
  • Wiadomości: 10619
  • zamiast bajek ojciec mi Lema opowiadał...
    • Zobacz profil
Odp: Właśnie (lub dawniej) przeczytałem...
« Odpowiedź #2320 dnia: Czerwiec 16, 2018, 11:27:54 pm »
Zhabilitował się już dawno ale może rzeczywiście sobie coś złamał?
Nie mam racji a i tak maździory witosieją w terpentynie!
Z Globalnym uważaj Pan, on tylko udaje tępotę! Potem wciąga do jamy i zagryza!© Remuszko.
Ukłony, maziek

Lieber Augustin

  • Senior Member
  • *****
  • Wiadomości: 445
    • Zobacz profil
Odp: Właśnie (lub dawniej) przeczytałem...
« Odpowiedź #2321 dnia: Czerwiec 16, 2018, 11:37:57 pm »
A skąd wiesz, że jest w równowadze? Tego nie wiemy. Jak założysz że jest, to oczywiście absorbuje ile emituje. No ale właśnie to jest pytanie...
Jak to skąd?
Sam przecież pisałeś: ...w temp. 2,7K ciało d. czarne...

Jeśli płyta kuchenna elektryczna ma tę samą temperaturę co czajnik, czyli pokojowe 20 st.C, czy nie jest układ w równowadze? Żadnej wymiany ciepła.
Spirala jak i czajnik emitują fale o jednakowej długości, ca. 0,01 mm, jeśli poprawnie obliczyłem.

Czy sądzisz, że ta analogia błędna?

maziek

  • YaBB Administrator
  • God Member
  • *****
  • Wiadomości: 10619
  • zamiast bajek ojciec mi Lema opowiadał...
    • Zobacz profil
Odp: Właśnie (lub dawniej) przeczytałem...
« Odpowiedź #2322 dnia: Czerwiec 17, 2018, 09:23:39 am »
Miałem na myśli, że ciało ma tę temperaturę i ile wówczas emituje fotonów z powodu, że taką ma. I czy to jest więcej czy mniej niż ilość absorbowanych. Nie że jest w równowadze termodynamicznej (że nie stygnie ani się nie grzeje). Strasznie mi się nie chce iść do wzorów bo znając się poprzestawiam przecinki ale w sumie to jest proste: ile 1 cm2 emituje fotonów w różnych energiach, czyli ile energii wypromieniowuje na jednostkę czasu w temp. 2,7 K, a ile energii niesie ze sobą absorpcja promieniowania reliktowego na tenże 1 cm2.

Szczerze mówiąc czuję się jak głupek, czytałem o tym dość regularnie przez jakieś ostatnie 35 lat życia i nigdy mnie to nie zastanowiło - co to w zasadzie znaczy, że gaz w przestrzeni ma kilka tyś. K przy fakcie, że jest go tam jedna cząsteczka na 1 cm3, czyli biorąc pod uwagę ziemskie, techniczne możliwości jest to "mniej niż zero". Albo czy temperatura 2,7 K to tylko "kolor" na tej zasadzie, na jakiej kowal na oko ocenia temperaturę kutego kawałka żelaza - czy też jakby cokolwiek o jakiejkolwiek temperaturze włożyć w przestrzeń wypełnioną takim promieniowaniem - to prędzej czy później ciało to będzie miało temperaturę 2,7 K.

W czasie ewolucji Wszechświata pierwsze 300 tyś. lat to era promieniowania, w której promieniowanie było w równowadze termodynamicznej z materią. Wszechświat był nieprzejrzysty i fotony miały bardzo małą drogę swobodną - były cały czas pochłaniane i emitowane, przy okazji jonizując materię. 300 tyś. lat po Wielkim Wybuchu temperatura spadła na tyle, że elektrony zrekombinowały z jądrami a typowa energia fotonu stała się za mała, aby spowodować ponowną jonizację - Wszechświat stał się przezroczysty dla promieniowania i od tej pory ono było "sobie" a materia "sobie" - i właśnie ten moment, te fotony, które nagle mogły się rozchodzić w nieskończoność - to promieniowanie reliktowe, które wówczas miało temp. 3000 K. Ale też - od tego czasu nie są w równowadze termodynamicznej z materią...
Nie mam racji a i tak maździory witosieją w terpentynie!
Z Globalnym uważaj Pan, on tylko udaje tępotę! Potem wciąga do jamy i zagryza!© Remuszko.
Ukłony, maziek

Lieber Augustin

  • Senior Member
  • *****
  • Wiadomości: 445
    • Zobacz profil
Odp: Właśnie (lub dawniej) przeczytałem...
« Odpowiedź #2323 dnia: Czerwiec 17, 2018, 12:58:14 pm »
Albo czy temperatura 2,7 K to tylko "kolor" na tej zasadzie, na jakiej kowal na oko ocenia temperaturę kutego kawałka żelaza - czy też jakby cokolwiek o jakiejkolwiek temperaturze włożyć w przestrzeń wypełnioną takim promieniowaniem - to prędzej czy później ciało to będzie miało temperaturę 2,7 K.
Trudne pytania stawiasz, maźku... Hmm.. Moim zdamiem, niekoniecznie ciało to będzie miało temperaturę 2,7 K. Wydaje się, myślę tak jak Ty, czyli wszystko zależy od "mocy" promieniowania tła. Dokładniej, od stosunku emitowanej/absorbowanej energii fotonów.
To tak jak z piecem mikrofalowym. Częstość fal wynosi koło 2400 MHz, długość ca. 10 cm. Odpowiednia temperatura promieniowania - to ułamki stopnia K. A jednak potrafi ogrzeć zawartość garnka do 373 K i wyżej.
I odwrotnie, jeśli fotonów tła jest za mało, ciało będzie stygnąć poniżej 2,7 K.

Ale co to jest "mało" i "dużo"? Szczerze mówjąc, też nie chcę zaglębiać się w matematykę. Choć myślę, ilość (energia) emitowanych fotonów odniesiona do pola powierzchni ciała d. czarnego to wielkość stała przy danej temperaturze, i da się obliczyć na podstawie rozkładu Plancka. Trzeba byłoby pogrzebać się w internecie, może ktoś już obliczył?

Nawiasem, nie miałem racji w poprzednim poscie co do stanu równowagi. Niepoprawnie sądziłem, że jedynie temperatura o tym decyduje. Cofam moje słowa :)

Cytuj
W czasie ewolucji Wszechświata pierwsze 300 tyś. lat to era promieniowania, w której promieniowanie było w równowadze termodynamicznej z materią. Wszechświat był nieprzejrzysty i fotony miały bardzo małą drogę swobodną - były cały czas pochłaniane i emitowane, przy okazji jonizując materię. 300 tyś. lat po Wielkim Wybuchu temperatura spadła na tyle, że elektrony zrekombinowały z jądrami a typowa energia fotonu stała się za mała, aby spowodować ponowną jonizację - Wszechświat stał się przezroczysty dla promieniowania i od tej pory ono było "sobie" a materia "sobie" - i właśnie ten moment, te fotony, które nagle mogły się rozchodzić w nieskończoność - to promieniowanie reliktowe, które wówczas miało temp. 3000 K. Ale też - od tego czasu nie są w równowadze termodynamicznej z materią...
Dzień pierwszy - "Niechaj się stanie światłość!"? ;)
Żartuję...
Świetnie opisano to w poleconej przez olkę książce Gaenslera "Potęga i piękno". W rozdziale "Wielki chłód". Tylko autor pisze o 380 tysiącach lat. Ale kto tam tak naprawdę wie? :)
« Ostatnia zmiana: Czerwiec 17, 2018, 01:05:03 pm wysłana przez Lieber Augustin »

Lieber Augustin

  • Senior Member
  • *****
  • Wiadomości: 445
    • Zobacz profil
Odp: Właśnie (lub dawniej) przeczytałem...
« Odpowiedź #2324 dnia: Czerwiec 17, 2018, 02:10:12 pm »
Niby obliczyłem.
Zgodnie z prawem Stefana-Boltzmanna
https://pl.wikipedia.org/wiki/Prawo_Stefana-Boltzmanna

R=(pi)2k4T4/60c2ћ2 , gdzie
R - energia promieniowania odniesiona do pola powierzchni, radiant exitance (nie wiem jak to po polsku), [W/m2]
k - stała Boltzmanna
ћ=h/2(pi) - stała Plancka normowana

(pi)2k4/60c2(hnorm)2=δ - stała Stefana-Boltzmanna.
δ=5,66961*10-8 W/m2K4

R=δT4

Dla temperatury T=2,73 K moc promieniowania ciała d. czarnego wynosi
R=3,149*10-10 W/cm2 , jeśli nie zbłądziłem w obliczeniach.

To dużo czy mało?

Cytuj
Gęstość fotonów promieniowania reliktowego obecnie to około 450 fotonów na cm3 biegnących z wszystkich kierunków.
Teraz trzeba byłoby obliczyć gęstość strumienia energii prez pole powierzchni o 1 cm2 dla promieniowania tła. Czy to zagadka do rozwiązania?
« Ostatnia zmiana: Czerwiec 17, 2018, 02:21:25 pm wysłana przez Lieber Augustin »