Wie heiss, kalt, warm ist es eigentlich im Weltraum?
Marcus Schäfer
(laut Theorie), ist im Weltall im Schnitt unegfaehr 4K (-269° C) warm.
Also ungefaehr die Temperatur von fluessigem Stickstoff.
Marcus
Sascha Daeuber
Marcus Schäfer schrieb in Nachricht <379C6195...@uni-muenster.de>...
>Aufgrund der Hintergrundstrahlung, die vom Urknall uebriggeblieben ist
>(laut Theorie), ist im Weltall im Schnitt unegfaehr 4K (-269° C) warm.
OK Hintergrundstrahlung. Was passiert aber, wenn ich nackt aussteige. Friere
ich, es ist ja nur 4K warm oder aber ist es mollig warm, weil Vakuum ein
guter Isolator ist? Was passiert wenn ich von der Sonne angestrahlt werde?
Da wird es wohl schnell ziemlich heiss. Macht ein intuitiver
Temperaturbegriff wie er im Alltag verwendet wird im Weltraum ueberhaupt
Sinn?
>Marcus
>
Hajo Pflueger
Sascha Daeuber wrote:
>
> OK Hintergrundstrahlung. Was passiert aber, wenn ich nackt aussteige. Friere
> ich, es ist ja nur 4K warm oder aber ist es mollig warm, weil Vakuum ein
> guter Isolator ist? Was passiert wenn ich von der Sonne angestrahlt werde?
> Da wird es wohl schnell ziemlich heiss.
schau Dir die Oberfläche des Merkur an, dann hast Du vermutlich eine
recht gute Vorstellung davon, wo es wie warm ist.
> Macht ein intuitiver
> Temperaturbegriff wie er im Alltag verwendet wird im Weltraum ueberhaupt
> Sinn?
Kaum, da Du nicht mit Teilchen interagierst, die eine bestimmte
Temperatur haben. Du hast nur "Strahlung oder nicht Strahlung" und wirst
mit der entsprechenden Energie bombardiert.
Cheatah
--
I am a signature-virus. Why not copy me into your sig?
Come to Cheatah's World at http://cheatah.net/
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Bernhard Steiger
Marcus Schäfer schrieb in Nachricht <379C6195...@uni-muenster.de>...
>Aufgrund der Hintergrundstrahlung, die vom Urknall uebriggeblieben ist
>(laut Theorie), ist im Weltall im Schnitt unegfaehr 4K (-269° C) warm.
>
>Marcus
>
K. 4 K ist die Siedetemperatur von Wasserstoff.
Bernhard
Sascha Daeuber
>> Macht ein intuitiver
>> Temperaturbegriff wie er im Alltag verwendet wird im Weltraum ueberhaupt
>> Sinn?
>
>Kaum, da Du nicht mit Teilchen interagierst, die eine bestimmte
>Temperatur haben. Du hast nur "Strahlung oder nicht Strahlung" und wirst
>mit der entsprechenden Energie bombardiert.
>
>Cheatah
>
aber welche Temperatur fuehle ich nun? Oder anders herum, wie sieht die
Strahlungsbilanz des menschl. Koepers im Vakuum(Weltraum) aus? Gebe ich (auf
der Erde) Energie hauptsaechlich durch Strahlung oder durch Stoesse ab?
Gruss
Sascha
Lorenz [to_email_see_my_sig] Borsche
<dae...@ira.uka.de> wrote:
>OK Hintergrundstrahlung. Was passiert aber, wenn ich nackt aussteige. Friere
>ich, es ist ja nur 4K warm oder aber ist es mollig warm, weil Vakuum ein
>guter Isolator ist? Was passiert wenn ich von der Sonne angestrahlt werde?
>Da wird es wohl schnell ziemlich heiss. Macht ein intuitiver
>Temperaturbegriff wie er im Alltag verwendet wird im Weltraum ueberhaupt
>Sinn?
Ja. Hast Du schon mal erlebt, daß die Windschutzscheibe gefroren war,
die Seitenscheiben aber nicht? Hast Du schon mal im Sommer unter
klarem Himmel gefroren, unter einer Wolkendecke dagegen war es nachts
noch ziemlich warm? Alles Beispiele für Strahlungswärme (oder
'kälte'). Es gab mal ein kleines Styroporhäuschen, da konnte man zur
Demonstration der guten Isolationseigenschaften seine Hand
reinstecken: Es wurde sofort warm. So schnell hätte die Luft im
Häuschen sich nicht erwärmen können, wieder war es (die von unserer
Hand ausgestrahlte und am Stypropo reflektierte) Stralungswärme. Wir
sind ziemlich empfindlich dafür (bei 20° Lufttemperatur im Sommer:
T-Shirt, im Winter : Pullover, Unterschied: Wände sind kalt oder
warm).
Solange Du dich also nicht von der Sonne rösten läßt, dürftest Du
recht bald erfrieren durch Auskühlen.
--
Lorenz Borsche http://www.borsche.de
eMail? check my site eMil auf meiner homepage
-----------------------------------------------------
All professions are conspiracies against laymen (GBS)
Lorenz [to_email_see_my_sig] Borsche
Heiko Zschernitz
>
> Marcus Schäfer schrieb in Nachricht <379C6195...@uni-muenster.de>...
> >Aufgrund der Hintergrundstrahlung, die vom Urknall uebriggeblieben ist
> >(laut Theorie), ist im Weltall im Schnitt unegfaehr 4K (-269° C) warm.
>
Dann wirst Du Probleme mit der Atmung bekommen. ;-)
> Friere
> ich, es ist ja nur 4K warm oder aber ist es mollig warm, weil Vakuum ein
> guter Isolator ist?
Im ersten Augenblick wird die Feuchtigkeit an Deiner Hautoberfläche
wegen des niedrigen Druckes verdunsten. Dadurch entsteht soviel
"Verdunstungskälte" daß Deine Hauttemperatur bis auf den Gefrierpunkt
von Wasser sinkt. (Wo liegt eigentlich der Gefriepunkt von Wasser im
Vakuum? Auch bei 0 Grad Celsius?)
> Was passiert wenn ich von der Sonne angestrahlt werde?
Wenn Deine Haut nach kurzer Zeit gut getrocknet (gefriergetrocknet)
ist, wird die Temperatur auf der von der Sonne beschienenen Seite wieder
steigen. Deine der Sonne abgewandte Seite wird weiter abkühlen. Wenn
Du dann noch was fühlen könntest, würde es Dir auf einer Seite ziemlich
heiß und auf der anderen ziemlich kalt vorkommen.
> Macht ein intuitiver Temperaturbegriff wie er im Alltag verwendet
> wird im Weltraum ueberhaupt Sinn?
Da Du normalerweise nicht ohne Raumanzug aus Deinem Raumschiff
aussteigst, eigentlich nicht. :-)
Heiko
--
ArtCom GmbH Heiko Zschernitz
Grazer Str. 8 mailto:h...@artcom-gmbh.de
D-28359 Bremen
Germany
Ralf Störmer
>Vakuum? Auch bei 0 Grad Celsius?)
Nein!
Die Siede- und Schmelzpunkte aller Substanzen sind druckabhängig! Ein
Phasendiagramm zeigt diesen Zusammenhang.
Für Wasser liegt der Gefrierpunkt (genauer die Phasengrenze Fest /Flüssig)
im Vakkuum nach Atkins ca bei 220 K (genauer läßt sich das dem
Phasendiagramm für Wasser im Atkins nicht entnehmen). Da der Tripelpunkt des
Wassers erst bei 0,006 bar und 272,16 K liegt, existiert im absoluten Vakuum
kein flüssiges Wasser. D.h. das Wasser sublimiert unter 0,006 bar.
Bei 4 K ist Wasser demzufolge ein Festkörper ohne Dampfdruck.
Ralf
Ralf Störmer
Bernhard Steiger <ste...@htwm.de> schrieb in im Newsbeitrag:
7nhtpk$1st$1...@minic5.htwm.de...
>
> Marcus Schäfer schrieb in Nachricht <379C6195...@uni-muenster.de>...
> >Aufgrund der Hintergrundstrahlung, die vom Urknall uebriggeblieben ist
> >(laut Theorie), ist im Weltall im Schnitt unegfaehr 4K (-269° C) warm.
> >
> >Marcus
> >
> Falsch, flüssiger Stickstoff, auch LN2 genannt, existiert unterhalb von 77
> K. 4 K ist die Siedetemperatur von Wasserstoff.
>
>
> Bernhard
>
>
Für den Druck von 1 bar ist nach Atkins die Siedepunkt von Stickstoff bei 72
K und für Wasserstoff bei 13 K.
Ihr vergesst immer die Angabe des Druckes!
Die Siedepunkte sind aber druckabhängig und werden gemeinhin für den Druck
1 bar angegeben. Hier wird aber über das Vakuum geredet.
Ralf
Ralf Störmer
Sascha Daeuber <dae...@ira.uka.de> schrieb in im Newsbeitrag:
7nhqd8$feu$1...@news.rz.uni-karlsruhe.de...
>
>
>
> >> Macht ein intuitiver
> >> Temperaturbegriff wie er im Alltag verwendet wird im Weltraum
ueberhaupt
> >> Sinn?
> >
> >Temperatur haben. Du hast nur "Strahlung oder nicht Strahlung" und wirst
> >mit der entsprechenden Energie bombardiert.
> >
> >Cheatah
> >
> aber welche Temperatur fuehle ich nun? Oder anders herum, wie sieht die
> Strahlungsbilanz des menschl. Koepers im Vakuum(Weltraum) aus? Gebe ich
(auf
> der Erde) Energie hauptsaechlich durch Strahlung oder durch Stoesse ab?
>
> Gruss
> Sascha
>
>
>
auch seit einigen Tagen durch den Kopf.
Eine Antwort habe ich nicht, nur teilweise, denn in den Lehrbüchern der
Thermodynamik habe ich hierzu nichts gefunden:
1. Das Vakuum ist ein sehr guter Isolator. Anders gesagt, die Wärmekapazität
des Vakuums ist sehr klein und im absoluten Vakkum wohl Null.
2. Im Vakuum macht es keinen Sinn die Wärmekapazität bei konstanten Druck
und bei konstanten Volumen zu unterscheiden. Beide sind Null. Daraus folgt,
daß es kein sinnvolles Verhälnis der Wärmekapazitäten zueinander gibt.
3. Aber damit wird es seltsam. Denn die Thermodynamik baut gerade auf diese
Wärmkapazitäten, auf deren Unterschied und Verhälnis zueinander auf. Macht
es denn noch Sinn den Begriff der Enthalpie im Vakuum zu benutzen, wo doch
die Wärmekapazität bei konstanten Druck selbst nicht mehr sinnvoll ist?
Macht es noch Sinn den Begriff der inneren Energie zu benutzen, wo doch die
Wärmekapazität bei konstantem Volumen nicht mehr sinnvoll ist? Wie sollen
sich Enthaplie H und innere Energie U eigentlich bei einer Wärmekapazität
von Null ändern?
4. Selbst die Definitionsgleichungen der Thermodynamik werden eigentümlich.
Für die Enthalpie gilt beispielsweise: H = U + pV. Aber pV ist Null, also
wäre doch H = U. Aber was ist denn das? H und U unterscheiden sich doch
gerade durch die Arbeit, welche die Wärme leistet. Damit wäre der direkte
Schluss: Im Vakuum leistet die Wärme keine Arbeit.
5. Und nun?
Im Vakuum wird plötzlich die Definitionsgleichung der Wärme sinnlos. Wärme
ist nicht mehr gleich Arbeit. Dabei wird die Temperatur in Kelvin doch
gerade über die Arbeit definiert.
Das macht die Frage doch spannend.
Was ist im Vakuum mit der Wärme und der Temperatur los?
Ralf
Matthias Braun
"Bernhard Steiger" <ste...@htwm.de> wrote:
>>Marcus Schäfer schrieb in Nachricht <379C6195...@uni-muenster.de>...
>>Aufgrund der Hintergrundstrahlung, die vom Urknall uebriggeblieben ist
>>(laut Theorie), ist im Weltall im Schnitt unegfaehr 4K (-269° C) warm.
>>Also ungefaehr die Temperatur von fluessigem Stickstoff.
>>
>>Marcus
>>
>Falsch, flüssiger Stickstoff, auch LN2 genannt, existiert unterhalb von 77
>K. 4 K ist die Siedetemperatur von Wasserstoff.
Netter Versuch, aber du meinst bestimmt HELIUM
--
_____________________________________________________________
NewsGroups Suchen, lesen, schreiben mit http://netnews.web.de
Stefan Büchi
<h...@artcomh.artcom-gmbh.de> wrote:
> Sascha Daeuber wrote:
> >
> > Marcus Schäfer schrieb in Nachricht <379C6195...@uni-muenster.de>...
> > >Aufgrund der Hintergrundstrahlung, die vom Urknall uebriggeblieben ist
> > >(laut Theorie), ist im Weltall im Schnitt unegfaehr 4K (-269° C) warm.
> >
> > OK Hintergrundstrahlung. Was passiert aber, wenn ich nackt aussteige.
>
> Dann wirst Du Probleme mit der Atmung bekommen. ;-)
Nein, bevor Du nicht mehr atmen kannst, wirst Du zerplatzen und es gibt
eine blutige Sauerei :-(
Aber im Ernst:
Nehmen wir an, Du ziehst einen Raumanzug an, der nicht besonders gut isoliert.
Wenn Du Dich im intergalaktischen Raum, also genug weit weg von einem
Stern befindest, dann spürst Du die Temperatur der Hintergrundstrahlung,
die das Spektrum eines schwarzen Körpers besitzt, also die erwähnten 4 K.
Wenn Du Dich in unserem Sonnensystem befindest, dann herrscht wegen der
Sonne kein thermisches Gleichgewicht, und die Temperatur ist nicht
definiert.
Man kann trotzdem ein paar Betrachtungen dazu anstellen: Nehmen wie mal
an, Du seist gleich weit von der Sonne entfernt wie die Erde. Dann kriegst
Du Sonnenstrahlung ab, und zwar knapp 1400 Watt pro m^2 (Solarkonstante)
bei senkrechter Einstrahlung.
Nun spielt - so wie auf der Erde auch - die Farbe Deines Raumanzugs eine
wichtige Rolle:
Ideal verspiegelt: Die Sonnenstrahlung wird reflektiert --> T = 4 K
Ideal schwarz: Nehmen wir an, Du rotierst, so dass der ganze Raumanzug im
Durchschnitt gleichviel Strahlung erhält (1400 Watt pro m^2 / 4). Dann
wirst Du aufgeheizt (ich vernachlässige jeweils Deine Körpertemperatur)
bis auf ca. 280 K, also etwas über 0 Grad Celsius. Bei dieser Temperatur
strahlst Du nämlich selbst die gleiche Leistung wieder ab (im Infrarot):
Abgestrahlte Leistung =
(5.67*10^-8 W m^-2 K^-4) mal Fläche mal Temperatur^4
Die Erde hat übrigens nicht nur zufällig etwa eben diese
Durchschnittstemperatur!
Generell hängt die Temperatur von der Frequenzabhängigkeit der
Reflektivität (=Farbe, aber auch die unsichtbaren Frequenzen einbeziehen)
des Anzugs ab.
Mit einem ausgeklügelten Raumanzug (Treibhauseffekt oder fokussieren der
Sonnenstrahlung an einem Ort und Rest des Anzugs isolieren) kannst Du noch
höhere Temperaturen erreichen, jedoch wegen des 2. Hauptsatzes der
Thermodynamik nie mehr als die Temperatur der Sonnenoberfläche (Wärme
fliesst nie von selbst vom kälteren zum wärmeren Ort). (Es sei denn, Du
fokussierst das Licht eines heissen Sterns mit einem sehr sehr grossen
Teleskop)
Diese Betrachtungen gelten übrigens auch auf der Erde (Absorption der
Atmosphäre noch einbeziehen). Schwarze - weisse Kleider, Autos, ...
Gruss Stefan
Lorenz [to_email_see_my_sig] Borsche
<r...@crusader.de> wrote:
>5. Und nun?
>Im Vakuum wird plötzlich die Definitionsgleichung der Wärme sinnlos. Wärme
>ist nicht mehr gleich Arbeit. Dabei wird die Temperatur in Kelvin doch
>gerade über die Arbeit definiert.
Doch nur, wenn Du über den Druck, also p*v gehst, oder? Im Weltraum
gibt's halt nur Strahlungswärme. Dafür muss es doch auch eine
Gleichung geben (black body radiation).
Ralf Störmer
> gibt's halt nur Strahlungswärme. Dafür muss es doch auch eine
> Gleichung geben (black body radiation).
>
der Physik, sondern der Chemie - der Physikalischen Chemie kenne.
Der Dreh- und Angelpunkt der Physikalischen Chemie sind die
Zustandsgleichungen. Der physikalische Zustand eines Körpers wird insofern
aus den Zustandsvariablen bestimmt. Die wichtigsten Zustandsvariblen sind
nun aber - das ist ja keine Erfindung von mir - Druck, Volumen und
Temperatur. Insofern sind die beiden wichtigsten Größen die die
Thermodynamik kennt ( 1. Hauptsatz) - die Enthalpie H und die innere Energie
U Funktionen dieser Zustandsvariablen.
Was bringt es, wenn ich diese Zustandsvariablen verlasse?
Hab ich dann noch Zustandsgleichungen?
Wie gelingt es mir dann den physikalischen Zustand eines Körper / Systems
eindeutig aus dem System selbst zu bestimmen?
Ralf
Andreas Schulz
> In Heiko Zschernitz wrote:
> > Sascha Daeuber wrote:
> > > OK Hintergrundstrahlung. Was passiert aber, wenn ich nackt aussteige.
> > Dann wirst Du Probleme mit der Atmung bekommen. ;-)
> Nein, bevor Du nicht mehr atmen kannst, wirst Du zerplatzen und es gibt
> eine blutige Sauerei :-(
Nur weils im Film 'schoen' aussieht, muss es noch lange nicht
stimmen.. Tatsaechlich wird man erst ersticken und dann
gefriergetrocknet - zumindest ist noch niemand geplatzt.
Andreas
Lorenz [to_email_see_my_sig] Borsche
bue...@solid.phys.ethz.ch (Stefan Büchi) wrote:
>Nein, bevor Du nicht mehr atmen kannst, wirst Du zerplatzen und es gibt
>eine blutige Sauerei :-(
Nee, nee, keineswegs, Du bist ja kein luftgefüllter Ballon. Ist schon
oft in s.p. diskutiert worden, ein paar Blutgefäße in den
Lungenbläschen platzen, das gelöste N2/O2 wird ausgasen, Du kriegst
also vermutlich gleich mal Taucherkrankheit und vom Rest nix mehr mit.
Deine Hülle sollte allerdings weitgehend intakt bleiben und alsbald
gefriergetrocknet mumifiziert sein.
Der Rest über Wärmestrahlung war prima, nur das mit der
Erddurchschnittstemperatur nicht ganz, sie liegt höher als 0 Grad wg
des Treibhauseffektes der Athmosphäre.
Andreas Roschger
>
> Marcus Schäfer schrieb in Nachricht <379C6195...@uni-muenster.de>...
> >Aufgrund der Hintergrundstrahlung, die vom Urknall uebriggeblieben ist
> >(laut Theorie), ist im Weltall im Schnitt unegfaehr 4K (-269° C) warm.
>
> ich, es ist ja nur 4K warm oder aber ist es mollig warm, weil Vakuum ein
> Temperaturbegriff wie er im Alltag verwendet wird im Weltraum ueberhaupt
> Sinn?
>
> >
Hallo Allerseits!
Ich hätte dazu noch eine Frage!
Vielleicht habt ihr ja den Film Apollo 13 gesehen. Auf dem
Rückflugwurden (fast?) alle Heizungen ausgeschaltet. Und nach weniger
Zeit wurde es im Raumschiff eiskalt. Wieso? Ist denn die Wärmestrahlung
wirklich so groß? Und warum sagt man denn Wärme warum sagt man denn
Vakuum ist ein guter isolator?
Ciao Andreas
--
Andreas Roschger
e-mail: Andreas....@gmx.at
Instant Message: andreasro
ICQ: 38630937 Live long and prosper!
To boldly go where none has gone
before!
(Never use a pronoun to end a sentence with!)
URL: http://members.teleweb.at/fam.roschger/
Martin Wodrich
in der Newsgroup /de/sci/physik:
>Aufgrund der Hintergrundstrahlung, die vom Urknall uebriggeblieben ist
>(laut Theorie), ist im Weltall im Schnitt unegfaehr 4K (-269° C) warm.
>Also ungefaehr die Temperatur von fluessigem Stickstoff.
Flüssiger Stickstoff ist normal etwas wärmer (70K).
Helium meinste wohl.
--
Tschau, Scotty , beam me up.
*MARTIN_W* Homepage : http://wodrich.webprovider.com
(Wird staendig ueberarbeitet).
Lorenz [to_email_see_my_sig] Borsche
Andreas Roschger <andreas....@gmx.at> wrote:
>Vielleicht habt ihr ja den Film Apollo 13 gesehen. Auf dem
>Rückflugwurden (fast?) alle Heizungen ausgeschaltet. Und nach weniger
>Zeit wurde es im Raumschiff eiskalt. Wieso? Ist denn die Wärmestrahlung
>wirklich so groß?
Ja, wie hier jemand vorgerechnet hat bei 0°C und einem ideal-schwarzen
Körper ca. 1400 W/m². Ein Heizlüfter auf Vollast hat 2000 W, also geht
pro 1,5m² Oberfläche soviel Wärme ins All verloren, wie ein Heizlüfter
heranschafft
> Und warum sagt man denn Wärme warum sagt man denn
>Vakuum ist ein guter isolator?
Für wärmeübertragende Teilchen (Luft etc.) klar - weil halt keine
Teilchen da sind. Aber die Thermosflasche ist immer auch noch silbrig
verspiegelt - warum wohl?
Peter Hille
Andreas Roschger <andreas....@gmx.at> schrieb im Beitrag
<379D9CF0...@gmx.at>...
> Sascha Daeuber wrote:
> >
> > Marcus Schäfer schrieb in Nachricht
<379C6195...@uni-muenster.de>...
> > [...]
> > Macht ein intuitiver
> > Temperaturbegriff wie er im Alltag verwendet wird im Weltraum
ueberhaupt
> > Sinn?
Ja, dies ist nachzulesen bei Planck und fällt unter das Stichwort
Plancksche Strahlungsformel. Ein Körper strahlt Energie ab und nimmt
gleichzeitig Energie auf.
Im thermodynamischen Gleichgewicht (das ist erreicht, wenn der Körper die
gleiche Temperatur hat wie das umgebende Strahlungsfeld) wird genauso viel
Energie abgestrahlt,
wie aufgenommen wird. Die Planksche Strahlungsformel beschreibt das
Spektrum eines
Strahlungsfeldes mit einer definierten Temperatur.
> Vielleicht habt ihr ja den Film Apollo 13 gesehen. Auf dem
> Rückflugwurden (fast?) alle Heizungen ausgeschaltet. Und nach weniger
> Zeit wurde es im Raumschiff eiskalt. Wieso? Ist denn die Wärmestrahlung
> wirklich so groß? Und warum sagt man denn Wärme warum sagt man denn
> Vakuum ist ein guter isolator?
Bei einem Körper in der Nähe einer Sonne gibt es einen Wärmefluß innerhalb
des Körpers
von der Seite, die der Sonne zugewandt ist zur abgewandten Seite. Je nach
Wärmeleitfähigkeit des Körpers ist die Seite die der Sonne zugewandt ist
kälter als die Temperatur der Sonnenstrahlung und die Seite, die abgewandt
ist, etwas wärmer als
die 4K Strahlung.
Ist der Körper ideal innen isolierend, ist die der Sonne zugewandte Seite
gleich der Starhlungstemperatur der Sonne und die Temperatur der
abgewandten Seite 4K.
Ist der Körper ideal wärmeleitend, so haben beide Seiten die gleiche
Temperatur.
Alle Stürme und Wettererscheinungen auf der Erde sind nur möglich, weil es
einen
Wärmefluß zwischen der Tag- und der Nachtseite gibt. Die sich einstellende
Temperatur
ist in Höhe der Erde also vermutlich etwa 0 Grad Celsius, das weiß ich aber
nicht so genau.
Vielleicht kann man das mal ausrechnen für einen ideal wärmeleitenden
schwarzen Körper
in der Erdumlaufbahn....
Peter Hille
Frank
Ich sehe folgendes Problem: Es gibt kein Vakuum.
Nur nahe dran, aber nie erreicht = nicht existent.
Ob die Gleichungen unter diesen Extremen Bedingungen
noch Gueltigkeit haben, weiss ich nicht, vermute es
aber schon, falls nicht noch eine "Konstante" nahe 1
unter "Normalbedingungen" rein muesste.
Frank
Frank
>Temperatur
>ist in Höhe der Erde also vermutlich etwa 0 Grad Celsius, das weiß ich aber
>nicht so genau.
auf eine Temperatur wuerde ich mich nicht festlegen, ist sicherlich im
Mittel auf die Erde abnehmend, denn ich bezweiflel stark, dass das
Erdinnere durch die Sonne erwaermt wurde, nachdem die Erde ihre
relativ konstante Umlaufbahn eingenommen hat.
Den regionalen Einfluss von Tageszeit und Jahreszeit bezweifel ich nicht,
Die Jahreszeiten haben schliesslich ihre Ursachen (ebenso die Eiszeiten).
>Vielleicht kann man das mal ausrechnen für einen ideal wärmeleitenden
>schwarzen Körper
>in der Erdumlaufbahn....
Auch der wuerde wohl eine Temperatur "etwas" oberhalb seiner
Umgebungstemperatur besitzen, wohin will er denn die Waerme
ableiten( oder abstrahlen, wenn um ihn "nichts" ist) ausrechnen
wird man das nicht koennen, aufgrund genauer Kenntnis seiner
momentanen Temperatur und Waermeabgabe/-aufnahme
und aller moeglichen Einfluesse koennte man genau berechnen,
wie die Temperatur sich in "naechster Zeit" verhalten wird.
Frank
Andreas Krey
>
> Stefan Büchi wrote:
> > In Heiko Zschernitz wrote:
> > > Sascha Daeuber wrote:
> > eine blutige Sauerei :-(
>
> stimmen.. Tatsaechlich wird man erst ersticken und dann
> gefriergetrocknet - zumindest ist noch niemand geplatzt.
>
Ansonsten macht es auf der Erde auch nicht immer Sinn, von *der*
Temperatur zu sprechen, wie jeder bestaetigen wird, der mit schwarzer
Hose in der Sonne sitzt.
Die Strahlung der Sonne ist schliesslich ein paar tausend K "warm".
Andreas
--
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Stefan Büchi
> Hallo Allerseits!
> Ich hätte dazu noch eine Frage!
> Vielleicht habt ihr ja den Film Apollo 13 gesehen. Auf dem
> Rückflugwurden (fast?) alle Heizungen ausgeschaltet. Und nach weniger
> Zeit wurde es im Raumschiff eiskalt. Wieso? Ist denn die Wärmestrahlung
> wirklich so groß? Und warum sagt man denn Wärme warum sagt man denn
> Vakuum ist ein guter isolator?
Die abgestrahlte Leistung pro m^2 ist proportional zu T^4 (!)
Wenn der Temperaturunterschied DeltaT = T_Thermosflascheninhalt - T_aussen
wesentlich kleiner ist als die absolute Temperatur, dann ist die
Strahlungsbilanz proportional zu T^3 * DeltaT.
Bei Kaffe in der Tasse im Zimmer ist der Wärmeaustausch via Verdunstung,
Konvektion und Wärmeleitung halt einiges grösser als durch Strahlung.
Die Thermoskanne leitet Wärme nur durch Strahlung. Und dank der
Silberschicht wird erst noch ein wesentlicher Teil davon reflektiert.
Die glühende Kohle auf dem Grill strahlt wegen T^4 etwa 200 - 300 mal
stärker als Kohle bei Zimmertemperatur.
Gruss Stefan
Stefan Büchi
[to_email_see_my_sig] Borsche) wrote:
> In article <buechi-2707...@otto-4.ethz.ch>,
> bue...@solid.phys.ethz.ch (Stefan Büchi) wrote:
>
> >Nein, bevor Du nicht mehr atmen kannst, wirst Du zerplatzen und es gibt
> >eine blutige Sauerei :-(
>
> Nee, nee, keineswegs, Du bist ja kein luftgefüllter Ballon. Ist schon
> oft in s.p. diskutiert worden, ein paar Blutgefäße in den
> Lungenbläschen platzen, das gelöste N2/O2 wird ausgasen, Du kriegst
> also vermutlich gleich mal Taucherkrankheit und vom Rest nix mehr mit.
> Deine Hülle sollte allerdings weitgehend intakt bleiben und alsbald
> gefriergetrocknet mumifiziert sein.
Und woher weiss man das? Wurde mal irgendwo eine Laborratte in eine Box
gesteckt, welche dann evakuiert wurde??
Aber einverstanden, ich weiss es auch nicht so genau. Ich stelle mir aber
vor, dass die dünne Haut dem Innendruck von ca. 1 bar, was etwa 1 kg/cm^2
entspricht, nicht standhalten kann. Da aber Wasser und somit wohl auch
Blut, Gewebe, ... ziemlich inkompressibel ist, reicht ja vielleicht die
Dehnfähigkeit der Haut aus. Aber danach müsste ja das Blut zu kochen
beginnen und sich zumindest durch Risse in der Haut einen Weg nach aussen
bahnen, bevor der Körper wegen der Abstrahlung gefriert. Aber eben, ich
spekuliere ja auch nur, und möchte nicht mein Gewissen durch Tierquälerei
belasten...
>
> Der Rest über Wärmestrahlung war prima, nur das mit der
> Erddurchschnittstemperatur nicht ganz, sie liegt höher als 0 Grad wg
> des Treibhauseffektes der Athmosphäre.
Aber mit den vereinfachenden Annahmen auf eine Genauigkeit von +/- 5 % zu
kommen ist doch einigermassen erstaunlich. Neben dem Treibhauseffekt muss
allerdings auch noch die Reflektivität der Wolken berücksichtigt werden.
Gruss Stefan
Stefan Büchi
wrote:
> > Doch nur, wenn Du über den Druck, also p*v gehst, oder? Im Weltraum
Die Zustandsgeichungen darfst Du nur im thermodynamischen Gleichgewicht
verwenden, und diese Voraussetzung ist eben gerade nicht gegeben. Deshalb
muss man dann weitere Physik zu Hilfe nehmen.
Gruss Stefan
Stefan Büchi
[to_email_see_my_sig] Borsche) wrote:
> In article <7nimnb$rq3$1...@news.vossnet.de>, "Ralf Störmer"
> <r...@crusader.de> wrote:
>
> >5. Und nun?
> >Im Vakuum wird plötzlich die Definitionsgleichung der Wärme sinnlos. Wärme
> >ist nicht mehr gleich Arbeit. Dabei wird die Temperatur in Kelvin doch
> >gerade über die Arbeit definiert.
>
> Doch nur, wenn Du über den Druck, also p*v gehst, oder? Im Weltraum
> gibt's halt nur Strahlungswärme. Dafür muss es doch auch eine
> Gleichung geben (black body radiation).
Das ist die Gleichung:
Abgestrahlte Leistung =
(5.67*10^-8 W m^-2 K^-4) mal Fläche mal Temperatur^4
Gruss Stefan
Ralf Störmer
Stefan Büchi <bue...@solid.phys.ethz.ch> schrieb in im Newsbeitrag:
buechi-2807...@otto-4.ethz.ch...
> In article <7nk30a$bf2$1...@news.vossnet.de>, "Ralf Störmer" <r...@crusader.de>
> wrote:
> Die Zustandsgeichungen darfst Du nur im thermodynamischen Gleichgewicht
> verwenden, und diese Voraussetzung ist eben gerade nicht gegeben. Deshalb
> muss man dann weitere Physik zu Hilfe nehmen.
Ein thermodynamischen Gleichgewicht liegt vor wenn die Bedingung der
Reversibilität erfüllt wird. Aber weder die Innere Energie U noch die
Enthalpie H sind an diese Bedingung geknüpft. Ansonsten wären diese Begriffe
doch praktisch völlig unbrauchbar.
Ein Besipiel:
Die Reaktionswärmen einer chemischen Reaktion werden über den Hess'schen
Satz aus den Enthalpien bestimmt. Dabei ist eine chemische Reaktion im
allgemeinen Irreversibel. Nichts desto trotz gelingt es uns über die
Enthalpieänderung die Reaktionswärme der chemischen Reaktion zu bestimmen.
Dies gelingt nur weil die Enthalpieänderung auch dann herangezogen werden
darf, wenn während der Reaktion k e i n thermodynamisches Gleichgewicht
vorliegt, d.h. wenn die Enthalpieänderung auch bei einer irreversiblen
Reaktion zum korrekten Ergebnis führt.
Die Eigenschaft der Zustandsgleichungen ist es halt Wegunabhängig zu sein!
Und weil sie Wegunabhängig sind, sind sie nicht an der Bedingung der
Reversibilität geknüpft.
Mit einer Zusatndsgleichung komme ich von einem eindeutig definierten
Anfangszustand zu einem eindeutig definierten Endzustand - egal wie.
Ralf
Ralf Störmer
> Abgestrahlte Leistung =
> (5.67*10^-8 W m^-2 K^-4) mal Fläche mal Temperatur^4
>
> Gruss Stefan
Enthalpie ist definiert als: dH = dU + d(pV)
Innere Ennergie: dU = dq + dw
Während ich feststelle daß d(pV) im Vakuum = 0
und deshalb H = U, redest du nicht von d(pV), sondern von dw.
Selbstverständlich strahlt ein Körper Wärme ab, aber das ändert doch nicht
meine Feststellung, daß für das Vakuum gilt H = U, sondern heißt lediglich,
daß sich die Innere Energie aufgrund dieser Wärmestrahlung ändert.
Anders gesagt:
Wenn du die Enthalpie im Vakuum über diese Wärmestrahlung retten willst,
indem du d(pV) durch die Strahlungswärme ersetzt, hast du nicht mehr:
dH = dU + d(pV)
sondern:
dH = dU + d(pV) + dw
Was allein deshalb falsch ist, weil dw ja bereits in dU berücksichtigt wird.
Du hättest dann ja:
dH = dq + dw +d(pV) + dw
Also zwei Mal dw.
Der Term d(pV) in der Definitionsgleichung der Enthalpie läßt sich nicht
durch die abgegebene Strahlungswärme ersetzen!
Ralf
Andreas Schulz
> Andreas Schulz wrote:
> > Nur weils im Film 'schoen' aussieht, muss es noch lange nicht
> > stimmen.. Tatsaechlich wird man erst ersticken und dann
> > gefriergetrocknet - zumindest ist noch niemand geplatzt.
> >
> Hat es denn schon einer ausprobiert?
Es gab da die drei Kosmonauten, denen leider das Druckausgleichsventil
noch im Orbit auf- (und nicht wieder zu-) -ging. Bei der NASA wurde
wohl auch schon mal ein Arbeiter in einer Vakuumkammer vergessen
(aber noch schnell genug wieder herausgeholt, um es zu ueberleben).
Wird haeufiger in den sci.space.*-Gruppen gefragt; kompetente
Antworten gibt's da normalerweise von Henry Spencer...
Andreas
Lorenz [to_email_see_my_sig] Borsche
bue...@solid.phys.ethz.ch (Stefan Büchi) wrote:
>Und woher weiss man das? Wurde mal irgendwo eine Laborratte in eine Box
>gesteckt, welche dann evakuiert wurde??
Schon möglich. Vielleicht einer der russischen Hunde?
>Aber einverstanden, ich weiss es auch nicht so genau. Ich stelle mir aber
>vor, dass die dünne Haut dem Innendruck von ca. 1 bar, was etwa 1 kg/cm^2
>entspricht, nicht standhalten kann.
Soso. Und 10 m unter der Wasseroberfläche?
> Da aber Wasser und somit wohl auch
>Blut, Gewebe, ... ziemlich inkompressibel ist, reicht ja vielleicht die
>Dehnfähigkeit der Haut aus.
Richtig. Unterschätze mal nicht die Zähigkeit der Haut.
>Aber danach müsste ja das Blut zu kochen beginnen
ich weiß nicht wann Wasser bei 0 barr 'kocht', es könnten aber mehr
als 37°C sein. Und wie gesagt: Ausgasen *ist* ein Thema.
>Aber mit den vereinfachenden Annahmen auf eine Genauigkeit von +/- 5 % zu
>kommen ist doch einigermassen erstaunlich.
Yup.
> Neben dem Treibhauseffekt muss
>allerdings auch noch die Reflektivität der Wolken berücksichtigt werden.
In beiden Richtungen :-)
Andreas Schulz
>
> In article <buechi-2807...@otto-4.ethz.ch>,
> bue...@solid.phys.ethz.ch (Stefan Büchi) wrote:
>
> >Und woher weiss man das? Wurde mal irgendwo eine Laborratte in eine Box
> >gesteckt, welche dann evakuiert wurde??
>
> Schon möglich. Vielleicht einer der russischen Hunde?
Wie waer's mit drei Kosmonauten ? Die waren immerhin wohl mehrere
Minuten im Vakuum und nach der Landung noch so gut erhalten, dass
man sie wiederbeleben wollte..
Ausserdem gab es in den 60ern einen Unfall beim Raumanzugtest in
einer Vakuumkammer, bei dem der Betroffene nach 30 sec. bewusstlos,
aber unverletzt geborgen (und gerettet) wurde.
Naeheres unter
http://www.deja.com/=dnc/[ST_rn=ps]/getdoc.xp?AN=366976598
Andreas
Ralf Störmer
> als 37°C sein. Und wie gesagt: Ausgasen *ist* ein Thema.
Unter 0,006 bar (Tripelpunkt) sublimiert Wasser, d.h. es gibt nur noch zwei
Phasen: Fest und Gasförmig. Wasser kocht bei 0 bar also gar nicht. Das hatte
ich hier schon geschrieben.
Ralf
Martin Wodrich
in der Newsgroup /de/sci/physik:
>> Und warum sagt man denn Wärme warum sagt man denn
>>Vakuum ist ein guter isolator?
>Für wärmeübertragende Teilchen (Luft etc.) klar - weil halt keine
>Teilchen da sind. Aber die Thermosflasche ist immer auch noch silbrig
>verspiegelt - warum wohl?
Um eben auch den Wärmefluß durch Strahlung so weit wie möglich zu
unterdrücken.
Matthias Bodenstein
> Nun spielt - so wie auf der Erde auch - die Farbe Deines Raumanzugs eine
> wichtige Rolle:
>
> Ideal verspiegelt: Die Sonnenstrahlung wird reflektiert --> T = 4 K
Das stimmt nicht ganz. Dafuer strahlt Dein Raumanzug ja auch weniger
Energie ab.
Weltraumobjekte mit Metalloberflaeche erhitzen sich bei
Sonneneinstrahlung
am staerksten (Staerker, als wenn sie mit schwarzer Farbe gestrichen
sind)
Dazu folgendes Experiment:
1.) Eine blanke und eine schwarz gestrichene Metallplatte in die Sonne
legen, Dabei
auf eine gute Isolierung zum Boden achten.
2.) warten
3.) Temperatur messen
Matthias
--
-------------------------------------------------------------------------------
Matthias Bodenstein Tel. : +49 531 295 2728
Institut fuer Flugmechanik Fax : +49 531 295 2877
DLR-Braunschweig / Germany E-Mail : Matthias....@dlr.de
Heiko Zschernitz
>
> In article <7nk611$n4q$3...@news.nikoma.de>, pub...@usa.net (Lorenz
> [to_email_see_my_sig] Borsche) wrote:
>
> > In article <buechi-2707...@otto-4.ethz.ch>,
> > bue...@solid.phys.ethz.ch (Stefan Büchi) wrote:
> >
> > >Nein, bevor Du nicht mehr atmen kannst, wirst Du zerplatzen und es gibt
> > >eine blutige Sauerei :-(
> >
> > Nee, nee, keineswegs, Du bist ja kein luftgefüllter Ballon. Ist schon
> > oft in s.p. diskutiert worden, ein paar Blutgefäße in den
> > Lungenbläschen platzen, das gelöste N2/O2 wird ausgasen, Du kriegst
> > also vermutlich gleich mal Taucherkrankheit und vom Rest nix mehr mit.
> > Deine Hülle sollte allerdings weitgehend intakt bleiben und alsbald
> > gefriergetrocknet mumifiziert sein.
>
> gesteckt, welche dann evakuiert wurde??
>
Das schlechte Gewissen haben Dir schon andere abgenommen. Soviel ich
weiß, hat die NASA mal Tierversuche gemacht, um diese Fragen zu
beantworten. Mit Affen, glaube ich. (Eine Quelle kann ich leider
nicht nennen.)
Die Darstellung in vielen sogenannten "Science" Fiction Filmen, wo
Menschen im Vakuum zerplatzen, ist also definitiv falsch. Realistisch
dargestellt ist das imho in "2001 - Odyssee im Weltraum", wo ein
Raumfahrer zwar mit Raumanzug aber ohne Helm von einem Raumfahrzeug
ins andere umsteigt. Da er dazu nur wenige Sekunden braucht, erleidet
er keine schwerwiegenden Verletzungen.
Heiko
--
ArtCom GmbH Heiko Zschernitz
Grazer Str. 8 mailto:h...@artcom-gmbh.de
D-28359 Bremen
Germany
Raimund Nisius
Zum Tripelpunkt gehört nebenbei eine Temperatur. Solange die nicht durch
Entzug der Verdampfungswärme erreicht ist, brodelt eine 37 Grad
Flüssigkeit heftig. Bzw. im Labor schafft die Pumpe das einfach nicht,
den Druck einzustellen.
Der Weltraum als Superpumpe schafft es doch, so daß die Siedetemperatur
gleich der Tripelpunkttemperatur ist. Ein eben noch warmer Astronaut
steht dann unter Siedeverzug. An seiner Oberfläche. Innen hält das
Gewebe ja einen höheren Druck aufrecht.
--
Gruß, Raimund
Lorenz [to_email_see_my_sig] Borsche
(Martin Wodrich) wrote:
>>Für wärmeübertragende Teilchen (Luft etc.) klar - weil halt keine
>>Teilchen da sind. Aber die Thermosflasche ist immer auch noch silbrig
>>verspiegelt - warum wohl?
>
>Um eben auch den Wärmefluß durch Strahlung so weit wie möglich zu
>unterdrücken.
Derr Kandidat hat 99 Punkte!
Stefan Büchi
wrote:
> > Das ist die Gleichung:
Stichwort Strahlungsdruck? - Ich habe bei meinen vorherigen Postings keine
Überlegungen über die zugrundeliegenden thermodynamischen Zustände
gemacht. Vielleicht werde ich das in einer ruhigen Minute noch nachholen.
Gruss Stefan
Stefan Büchi
wrote:
> Stefan Büchi <bue...@solid.phys.ethz.ch> schrieb in im Newsbeitrag:
> buechi-2807...@otto-4.ethz.ch...
> > In article <7nk30a$bf2$1...@news.vossnet.de>, "Ralf Störmer" <r...@crusader.de>
> > wrote:
> > Die Zustandsgeichungen darfst Du nur im thermodynamischen Gleichgewicht
> > verwenden, und diese Voraussetzung ist eben gerade nicht gegeben. Deshalb
> > muss man dann weitere Physik zu Hilfe nehmen.
>
> Ein thermodynamischen Gleichgewicht liegt vor wenn die Bedingung der
> Reversibilität erfüllt wird. Aber weder die Innere Energie U noch die
> Enthalpie H sind an diese Bedingung geknüpft. Ansonsten wären diese Begriffe
> doch praktisch völlig unbrauchbar.
>
> Ein Besipiel:
> Die Reaktionswärmen einer chemischen Reaktion werden über den Hess'schen
> Satz aus den Enthalpien bestimmt. Dabei ist eine chemische Reaktion im
> allgemeinen Irreversibel. Nichts desto trotz gelingt es uns über die
> Enthalpieänderung die Reaktionswärme der chemischen Reaktion zu bestimmen.
> Dies gelingt nur weil die Enthalpieänderung auch dann herangezogen werden
> darf, wenn während der Reaktion k e i n thermodynamisches Gleichgewicht
> vorliegt, d.h. wenn die Enthalpieänderung auch bei einer irreversiblen
> Reaktion zum korrekten Ergebnis führt.
Die Zustandsgleichungen beschreiben trotzdem nur Zustände im
thermodynamischen Gleichgewicht.
> Die Eigenschaft der Zustandsgleichungen ist es halt Wegunabhängig zu sein!
> Und weil sie Wegunabhängig sind, sind sie nicht an der Bedingung der
> Reversibilität geknüpft.
>
> Mit einer Zusatndsgleichung komme ich von einem eindeutig definierten
> Anfangszustand zu einem eindeutig definierten Endzustand - egal wie.
Aber es ist gerade das wie, das uns hier interessiert. Die
Zustandsgleichungen sagen nichts aus über die Reaktionsgeschwindigkeit,
oder - wie in diesem Thread - über die abgestrahlte Leistung im
Ungleichgewicht eines von der Sonne bestrahlten Astronauten.
Gruss Stefan
Stefan Büchi
wrote:
> > ich weiß nicht wann Wasser bei 0 barr 'kocht', es könnten aber mehr
> > als 37°C sein. Und wie gesagt: Ausgasen *ist* ein Thema.
>
> Unter 0,006 bar (Tripelpunkt) sublimiert Wasser, d.h. es gibt nur noch zwei
> Phasen: Fest und Gasförmig. Wasser kocht bei 0 bar also gar nicht. Das hatte
> ich hier schon geschrieben.
Auch hier versuchst Du wieder, ein Ungleichgewicht mit einem Gleichgewicht
zu beschreiben.
Gruss Stefan
Matthias Braun
Matthias Bodenstein <Matthias....@dlr.de> wrote:
>"Stefan Büchi" wrote:>> Nun spielt - so wie auf der Erde auch - die Farbe Deines
Raumanzugs eine
>> wichtige Rolle:
>>
>> Ideal verspiegelt: Die Sonnenstrahlung wird reflektiert --> T = 4 K
>
>Das stimmt nicht ganz. Dafuer strahlt Dein Raumanzug ja auch weniger
>Energie ab.
>Weltraumobjekte mit Metalloberflaeche erhitzen sich bei
>Sonneneinstrahlung
>am staerksten (Staerker, als wenn sie mit schwarzer Farbe gestrichen
>sind)
Bei Erhitzung als dT/dt aufgefasst stimmt das nicht.
Eine Metalloberflaeche nimmt langsamer Energie auf, auch wenn die Endthemperatur
hoeher ist.
Alternativ heitzt sich eine Schwarze Oberflaeche sehr schnell auf, aber durch die
hohe abgabe der Waerme ist die Endthemperatur niedriger.
(Ich weis, des hoert sich nach Erbsenzaehlerei an, ist aber nur so korrekt)
--
_____________________________________________________________
NewsGroups Suchen, lesen, schreiben mit http://netnews.web.de
Stefan Büchi
> weiß, hat die NASA mal Tierversuche gemacht, um diese Fragen zu
> beantworten. Mit Affen, glaube ich. (Eine Quelle kann ich leider
> nicht nennen.)
>
> Die Darstellung in vielen sogenannten "Science" Fiction Filmen, wo
> Menschen im Vakuum zerplatzen, ist also definitiv falsch. Realistisch
> dargestellt ist das imho in "2001 - Odyssee im Weltraum", wo ein
> Raumfahrer zwar mit Raumanzug aber ohne Helm von einem Raumfahrzeug
> ins andere umsteigt. Da er dazu nur wenige Sekunden braucht, erleidet
> er keine schwerwiegenden Verletzungen.
Ich nehme hiermit meine Aussage vom zerplatzenden Astronauten zurück. Ich
hatte mir dabei in der Tat nichts weiteres gedacht, sondern es vom
Hörensagen wiedergegeben.
Gruss Stefan
Matthias Bodenstein
>
> Matthias Bodenstein <Matthias....@dlr.de> wrote:
> >"Stefan Büchi" wrote:>> Nun spielt - so wie auf der Erde auch - die Farbe Deines
> Raumanzugs eine
> >> wichtige Rolle:
> >>
> >> Ideal verspiegelt: Die Sonnenstrahlung wird reflektiert --> T = 4 K
> >
> >Das stimmt nicht ganz. Dafuer strahlt Dein Raumanzug ja auch weniger
> >Energie ab.
> >Weltraumobjekte mit Metalloberflaeche erhitzen sich bei
> >Sonneneinstrahlung
> >am staerksten (Staerker, als wenn sie mit schwarzer Farbe gestrichen
> >sind)
>
> Bei Erhitzung als dT/dt aufgefasst stimmt das nicht.
Ich meinte die Endtemperatur. Aber Du hast damit recht, dass die
schwarze Flaeche
schneller gegen ihre Gleichgewichtstemperatur "konvergiert".
> (Ich weis, des hoert sich nach Erbsenzaehlerei an, ist aber nur so korrekt)
Alles eine Frage der Definitionen ;-)
Ralf Störmer
Ich hatte in meinem älteren Posting, daß hier aber offenbar nicht gelesen
wurde, die Temperatur des Tripelpunktes genannt: 273,16 K.
Daß mit dem Siedeverzug ist natürlich solange richtig, wie von einem
"Verzug" die Rede sein kann, d.h. solange ich mich bei einen Druck aufhalte
in dem die flüssige Phase grundsätzlich noch existent ist, aber eigentlich
an einem anderen Punkt sieden sollte. Unterhalb von 0,006 bar ist aber die
flüssige Phase des Wassers überhaupt nicht mehr existent, d.h. sie ist
unterhalb dieses Druckes unter keinen Umständen stabil.
Bringe ich Wasser, daß unter 1 bar die Temperatur von 37 Celsius hat, in das
absolutes Vakuum des Weltraums, befinde ich mich im Phasendiagramm
augenblicklich (!) im Gebiet des reinen Wasserdampfes.
Die Verdampfungswärme, die du ansprichst und die uns auf der Erde ja immer
begegnet ist - was auf keinen Fall übersehen werden darf - eine Funktion des
Druckes. Es ist ja bekannt, daß Wasser auf einem Berg bereits unter 100
Celsius kocht. Das bedeutet nun aber wiederum, daß dort wo kein Druck
herrscht auch keine Verdampfungswärme existiert. Die Erscheinung des
Kochens, daß heiß ein Zustand der durch die aufzubringende Verdampfungswärme
gekennzeichet ist, kann es dort, wo diese Verdampfungswärme nicht mehr
existiert, weil kein Druck herrscht, dann aber auch nicht mehr existieren.
Daß das im Labor nicht (oder nur mit größten Aufwand) reproduziert werden
kann, spricht du ja an.
Konsequenz:
1. Unterhalb von 0,006 bar gibt es nur (maximal) 2 stabile Phasen des
Wassers: Fest und Gasförmig.
2. Bei 37 Celsius befinde ich mich im Pasendiagramm des Wassers unterhalb
eines Druckes von 0,006 bar im Gebiet des reinen Wasserdampfes.
3. Im absoluten Vakuum gibt es keine Verdampfungswärme
Ein Tropfen Wasser wird also im Vakuum nicht etwa kochen, sondern
augenblicklich zu Dampf verpuffen. Der Überganszustand von Wasser zu Dampf,
d.h. eben das Kochen des Wassers, ist quasi nicht beobachtbar.
Ralf
Raimund Nisius <nis...@berlin.snafu.de> schrieb in im Newsbeitrag:
1dvodld.ic6...@n32-102.berlin.snafu.de...
> Ralf Störmer <r...@crusader.de> wrote:
>
> > > ich weiß nicht wann Wasser bei 0 barr 'kocht', es könnten aber mehr
> > > als 37°C sein. Und wie gesagt: Ausgasen *ist* ein Thema.
> >
> > Unter 0,006 bar (Tripelpunkt) sublimiert Wasser, d.h. es gibt nur noch
zwei
> > Phasen: Fest und Gasförmig. Wasser kocht bei 0 bar also gar nicht. Das
hatte
> > ich hier schon geschrieben.
>
Ralf Störmer
deinen Einwand auch noch ein wenig präzisieren, was du meinst oder sagen
willst ist mir so ganz nicht klar.
Gruß!
Ralf
Stefan Büchi <bue...@solid.phys.ethz.ch> schrieb in im Newsbeitrag:
buechi-2907...@otto-4.ethz.ch...
> In article <7nn8ot$hb3$1...@news.vossnet.de>, "Ralf Störmer" <r...@crusader.de>
> wrote:
>
> > > ich weiß nicht wann Wasser bei 0 barr 'kocht', es könnten aber mehr
> > > als 37°C sein. Und wie gesagt: Ausgasen *ist* ein Thema.
> >
> > Unter 0,006 bar (Tripelpunkt) sublimiert Wasser, d.h. es gibt nur noch
zwei
> > Phasen: Fest und Gasförmig. Wasser kocht bei 0 bar also gar nicht. Das
hatte
> > ich hier schon geschrieben.
>
Ralf Störmer
der Frage wann Wasser im Vakuum kocht. Und nur dadurch angeregt, weil hier
mehrere Male dadurch falsche Angaben gemacht wurden, daß die
Druckabhängigkeit der Siedepunkte übersehen wurde.
Ralf
Stefan Büchi
wrote:
> Ich komme wohl heute nicht mehr dazu, dir zu Antworten. Vielleicht kannst du
> deinen Einwand auch noch ein wenig präzisieren, was du meinst oder sagen
> willst ist mir so ganz nicht klar.
Ich wollte nur sagen, dass die Thermodynamik mit ihren Zustandsgleichen
von sich im thermodynamischen Gleichgewicht befindenden Zuständen zwar
sagen kann, in welchem Zustand sich das Wasser mit ursprünglich 37 Grad C
/ 1 bar befinden wird, wenn es ins Vakuum befördert wurde und sich das
Gleichgewicht wieder eingestellt hat (Wasserdampf). Über den Prozess der
Phasenumwandlung selbst und seine Geschwindigkeit sagt sie nichts aus. Du
schreibst in einem anderen Posting auch noch:
> Konsequenz:
> 1. Unterhalb von 0,006 bar gibt es nur (maximal) 2 stabile Phasen des
> Wassers: Fest und Gasförmig.
>
> 2. Bei 37 Celsius befinde ich mich im Pasendiagramm des Wassers unterhalb
> eines Druckes von 0,006 bar im Gebiet des reinen Wasserdampfes.
>
> 3. Im absoluten Vakuum gibt es keine Verdampfungswärme
>
> Ein Tropfen Wasser wird also im Vakuum nicht etwa kochen, sondern
> augenblicklich zu Dampf verpuffen. Der Überganszustand von Wasser zu Dampf,
> d.h. eben das Kochen des Wassers, ist quasi nicht beobachtbar.
Was heisst hier "augenblicklich"? Ich bezweifle eben, dass das
augenblicklich geschieht, sondern behaupte (ohne Beweis), dass das Wasser
sehr heftig kocht, bis alles verdampft ist. Aber ich lasse mich auch
belehren, wenn das jemand genau weiss.
Ralf Störmer
> Die Zustandsgleichungen beschreiben trotzdem nur Zustände im
> thermodynamischen Gleichgewicht.
>
> > Die Eigenschaft der Zustandsgleichungen ist es halt Wegunabhängig zu
sein!
> > Und weil sie Wegunabhängig sind, sind sie nicht an der Bedingung der
> > Reversibilität geknüpft.
> >
> > Mit einer Zusatndsgleichung komme ich von einem eindeutig definierten
> > Anfangszustand zu einem eindeutig definierten Endzustand - egal wie.
>
> Aber es ist gerade das wie, das uns hier interessiert. Die
> Zustandsgleichungen sagen nichts aus über die Reaktionsgeschwindigkeit,
> oder - wie in diesem Thread - über die abgestrahlte Leistung im
> Ungleichgewicht eines von der Sonne bestrahlten Astronauten.
>
> Gruss Stefan
Die Zustandsgleichungen gelten nicht allein für ein thermodynamisches
Gleichgewicht. Wenn dem so wäre, verstieße jedes Differential dieser
Funktionen, also beispielsweise die partielle Ableitung der Inneren Energie
oder der Enthalpie nach der Temperatur, den mathematischen Definitionen,
weil die Innere Energie/Enthalpie dann keine stetig ableitbaren Funktion
wäre.
Vielleicht hilft hier ein Vergleich mit dem Begriffen Geschwindigkeit und
Beschleunigung:
Angenommen, ein Körper wird durch eine Kraft von einer
Anfangsgeschwindigkeit auf eine Endgeschwindigkeit beschleunigt. Auch hier
macht der Begriff der Geschwindigkeit zunächst allein am Anfang und am Ende
der Krafteinwirkung Sinn, weil die Geschwindigkeit allein an diesen Punkten
konstant ist und dies ist so, weil nur vor und nach der Krafteinwirkung am
Körper ein Kräftegleichgewicht besteht.
Durch eine Erweiterung wird es aber sinnvoll auch während der
Krafteinwirkung den Begriff der Geschwindigkeit zu benutzen. Man beobachtet
die Geschwindigkeitsänderung und macht diese zum Maß der Beschleunigung
indem das Differential der Geschwindigkeit eingeführt wird.
Nichts anderes macht die Thermodynamik. Sie bezeichnet als Innnere Energie
einen Zustand im Gleichgewicht der Kräfte, so wie eine Geschwindigkeit ein
Zustand im Gleichgewicht der Kräfte ist. Und so wie die
Geschwindigkeitsänderung, zum Maß der Beschleunigung wird, wird die Änderung
der Inneren Energie zur thermodynamischen Größe.
Ganz analog zu anderen Bereichen der Physik erschließt sich die
Thermodynamik, ausgehend vom Gleichgewicht und über das Differentialkalkül
gehend, die Änderung der Größe im Ungleichgewicht.
Ralf
Ralf Störmer
> > buechi-2907...@otto-4.ethz.ch...
<r...@crusader.de>
> > > wrote:
> > >
> > > > > ich weiß nicht wann Wasser bei 0 barr 'kocht', es könnten aber
mehr
> > > > > als 37°C sein. Und wie gesagt: Ausgasen *ist* ein Thema.
> > > >
> > > > Unter 0,006 bar (Tripelpunkt) sublimiert Wasser, d.h. es gibt nur
noch
> > zwei
> > > > Phasen: Fest und Gasförmig. Wasser kocht bei 0 bar also gar nicht.
Das
> > hatte
> > > > ich hier schon geschrieben.
> > >
> > > Auch hier versuchst Du wieder, ein Ungleichgewicht mit einem
Gleichgewicht
> > > zu beschreiben.
> > >
> > > Gruss Stefan
Natürlich weiß ich am Ende nicht was passiert. Gesehen habe ich es noch
nicht. Aber im Unterschied zu dir kann ich mir einfach nicht vorstellen, daß
im Vakuum das Wasser flüssig bleibt. Die Daten der Thermodynamik
widersprechen dem - mehr wollte ich hier nicht sagen. Natürlich können diese
Daten auch nur Annäherungen sein.
Also: Dein Einwand ist nicht unberücksichtigt. Falls du ihn zu Ende
dikutieren willst, schlage ich aber einen neuen Thread vor. Der Titel könnte
etwa lauten: Wie genau ist die Thermodynamik?
Übrigens verstärkt sich bei mir eine Erfahrung die ich schon mit meinem
Bruder (der Verfahrenstechnik studierte) machte. Als ich mit diesem über
Thermodynamik diskutierte, stelten wir völlig unterschiedliche
Vorstellungen, Herangehensweisen, ja selbst Begriffe fest.
Ralf
Frank
>nicht. Aber im Unterschied zu dir kann ich mir einfach nicht vorstellen,
daß
>im Vakuum das Wasser flüssig bleibt. Die Daten der Thermodynamik
>widersprechen dem - mehr wollte ich hier nicht sagen. Natürlich können
diese
>Daten auch nur Annäherungen sein.
Im Vakuum stellt fluessiges Wasser einfach keinen stabilen Zustand (Frage
der Zeit)
dar, wird also "nicht lange" fluessig bleiben, es sei denn, es besitzt
ausreichend
Teilchen, um selbst ausreichend "Gravitation zu erzeugen, um also noetige
Druck-,
Temperatur-/Volumenverhaeltnisse zu bewirken.
Haut bzw. Raumanzug bewirken nur eine Verzoegerung bzw. Ausgleich um das
noetige Gleichgewicht fuer weiteres Leben (im Anzug) zu ermoeglichen.
Seht auch einfach mal die Erde, dort ist Wasser fluessig, aber seht dabei
auch die
Atmosphaere.
Zum einen hat ein Wassertropfen nicht die Masse, um ein ausreichend grosses
Schwerefeld(koennte man auch als Kohaession(?) bezeichnen - ich weiss, dass
dieser
Begriff hier nicht hergehoert, aber vielleicht denkt mal jemand ausreichend
nach)
zu erzeugen, zum anderen auch nicht genug Masse, um eine Atmosphaere damit
aufzubauen, es steht fest, dass der Dampfdruck groesser als der
(atmosphaerische)
Aussendruck sein wird, falls ich nicht anderweitig Energie (Raumanzug,
Magnetfeld etc.)
einsetze.
Wie es denn nun auch sein mag, es muesste sich vor voelligem Aufloessen
(ob nun sublimieren, verdunsten oder verdampfen, alles bezeichnet nur
dasselbe,
mehr Teilchen verlassen den Koerper bzw. das Gas, als wieder zu ihm
zurueckkehren)
des fluessigen Wassers ein "stabiles" Kraeftegleichgewicht einstellen, was
ich
stark bezweifel.
>
>Also: Dein Einwand ist nicht unberücksichtigt. Falls du ihn zu Ende
>dikutieren willst, schlage ich aber einen neuen Thread vor. Der Titel
könnte
>etwa lauten: Wie genau ist die Thermodynamik?
Nein, aber welchen Massstab setzen wir an,
welchen Zeitraum beruecksichtigen wir.
>Übrigens verstärkt sich bei mir eine Erfahrung die ich schon mit meinem
>Bruder (der Verfahrenstechnik studierte) machte. Als ich mit diesem über
>Thermodynamik diskutierte, stelten wir völlig unterschiedliche
>Vorstellungen, Herangehensweisen, ja selbst Begriffe fest.
Manchmal macht es eben mehr Sinn, erstmal in der Praxis zu beobachten,
was geschieht, auch dann kann man die Welt "verbessern", zumal man dort
feststellen kann, was nicht wunschgemaess funktioniert bzw. mit weniger
Energieaufwand "machbar" waere.
Frank (dac...@foni.net)
Ringo Födisch
>
> In article <7nptud$f38$1...@news.vossnet.de>, "Ralf Störmer" <r...@crusader.de>
> wrote:
>
> > Konsequenz:
> > 1. Unterhalb von 0,006 bar gibt es nur (maximal) 2 stabile Phasen des
> > Wassers: Fest und Gasförmig.
> >
> > 2. Bei 37 Celsius befinde ich mich im Pasendiagramm des Wassers unterhalb
> > eines Druckes von 0,006 bar im Gebiet des reinen Wasserdampfes.
> >
> > 3. Im absoluten Vakuum gibt es keine Verdampfungswärme
> >
> > Ein Tropfen Wasser wird also im Vakuum nicht etwa kochen, sondern
> > augenblicklich zu Dampf verpuffen. Der Überganszustand von Wasser zu Dampf,
> > d.h. eben das Kochen des Wassers, ist quasi nicht beobachtbar.
>
> Was heisst hier "augenblicklich"? Ich bezweifle eben, dass das
> augenblicklich geschieht, sondern behaupte (ohne Beweis), dass das Wasser
> sehr heftig kocht, bis alles verdampft ist. Aber ich lasse mich auch
> belehren, wenn das jemand genau weiss.
>
zuerst mal zu Ralf:
Punkt 1 ist korrekt.
Punkt 2 ist korrekt.
Punkt 3 ist falsch. Du musst immer Thermodynamik *und* Kinetik
berücksichtigen. Es stimmt schon, im absoluten Vakuum (auch wenn man das
nie erreichen wird) gibt es nur zwei thermodynamisch stabile Zustände
des Wassers. Das heisst aber nicht, dass flüssiges Wasser augenblicklich
verdampft. Flüssiges Wasser ist im absoluten Vakuum instabil und wird
daher in einen stabilen Zustand übergehen. Dafür wird aber in jedem Fall
eine von Null verschiedene Zeit benötigt. Hättest du Recht könnte man
a) eine Perpetuum Mobile 1. Art konstruieren: Man verdampfe Wasser im
Vakuum (man bräuchte dazu ja keine Energie). Baue einen minimalen Druck
auf und kondensiere das Wasser unter Energiegewinn, verdampfe es wieder
ohne Energieeinsatz usw.
b) Keine Frau dieser Erde könnte einen Diamanten tragen. Dieser ist
unter Umgebungsbedingungen thermodynamisch instabil und müsste sich,
wenn nur die Thermodynamik zählt, augenblicklich in Graphit umwandeln.
Erfreulicherweise tut er das nicht. Die Umwandlung braucht auch hier
wieder Zeit, nur diesmal einige Jahrhunderte...
Damit kann ich Stefans Frage beantworten. Lässt man das absolute Vakuum
außen vor, kann der Versuch in jedem Physikkabinett durchgeführt werden.
Ich hab' diesen Versuch selber schon gesehen. Man stellt ein Glas Wasser
unter eine Art Käseglocke und saugt die Luft aus dieser ab. Das Wasser
beginnt zu kochen. Dazu wird Verdampfungswärme benötigt (die ist nur
eine Funktion der Temperatur, nicht des Druckes). Einzige Wärmequelle
ist das Wasser selbst. Also wird das Wasser immer kälter und wird bei
rund 0°C gefrieren und von diesem Punkt aus dann sublimieren. Aber auch
dazu wird Energie benötigt. Der Eisklumpen kühlt sich immer weiter ab
und damit sinkt auch der Dampfdruck des Wassers. Die Triebkraft für die
Verdampfung (Umgebungsdruck-Dampfdruck des Wassers) wird immer kleiner.
Also sublimiert das Wasser immer langsamer, bis irgendwann die Grenze
unseres Vakuumsystems erreicht ist. Soweit zu dem, was ich gesehen habe.
Jetzt zur Theorie: Ist das Vakuumsystem perfekt (p -> 0), sinkt die
Temperatur des Eisklumpens asymptotisch gegen 0 K. Bei 0 K ist auch der
Dampfdruck des Wassers Null und unser System erreicht ein
thermodynamisches Gleichgewicht mit einem Klumpen Eis.
Nur prophylaktisch: Wer jetzt argumentiert, die Verdampfung würde nur
deshalb eine von Null verschiedene Zeit benötigen, weil der Druck >0
ist, der ist leicht zu widerlegen. Durch die Verdampfung wird rund um
das Wasser neues Gas (eben Wasserdampf) gebildet. Dieses kann sich nur
mit endlicher Geschwindigkeit (je nach Temperatur) vom Rest des Wassers
entfernen. Also kann es, solange der Übergang fest/flüssig -> gasförmig
läuft, in unmittelbarer Umgebung des Wassers nie ein perfektes Vakuum
geben.
--
Finished files are the result of scientific
study combined with the experience of years.
Martin Wodrich
im Brett /de/sci/physik:
>>Um eben auch den Wärmefluß durch Strahlung so weit wie möglich zu
>>unterdrücken.
>Derr Kandidat hat 99 Punkte!
Nur ?
--
Tschau, Wir sind Borg. Die Existenz, wie Sie sie kennen,
*MARTIN_W* ist vorbei. Wir werden Ihre biologischen und
technologischen Besonderheiten den unsrigen hinzufuegen.
Widerstand ist zwecklos. Sie werden assimiliert.
Stefan Büchi
<ringo.f...@gmx.de> wrote:
> b) Keine Frau dieser Erde könnte einen Diamanten tragen. Dieser ist
> unter Umgebungsbedingungen thermodynamisch instabil und müsste sich,
> wenn nur die Thermodynamik zählt, augenblicklich in Graphit umwandeln.
An Luft sogar in CO_2. :-(
> Erfreulicherweise tut er das nicht. Die Umwandlung braucht auch hier
> wieder Zeit, nur diesmal einige Jahrhunderte...
Das ist ein gutes Beispiel dafür, dass die Thermodynamik eben die Details
der Reaktion selbst nicht beschreibt.
In article <7nvrj7$kom$1...@news.vossnet.de>, "Ralf Störmer" <r...@crusader.de>
wrote:
> Die Zustandsgleichungen gelten nicht allein für ein thermodynamisches
> Gleichgewicht. Wenn dem so wäre, verstieße jedes Differential dieser
> Funktionen, also beispielsweise die partielle Ableitung der Inneren Energie
> oder der Enthalpie nach der Temperatur, den mathematischen Definitionen,
> weil die Innere Energie/Enthalpie dann keine stetig ableitbaren Funktion
> wäre.
Diesen Schluss kann ich nicht nachvollziehen.
> Vielleicht hilft hier ein Vergleich mit dem Begriffen Geschwindigkeit und
> Beschleunigung:
> Angenommen, ein Körper wird durch eine Kraft von einer
> Anfangsgeschwindigkeit auf eine Endgeschwindigkeit beschleunigt. Auch hier
> macht der Begriff der Geschwindigkeit zunächst allein am Anfang und am Ende
> der Krafteinwirkung Sinn, weil die Geschwindigkeit allein an diesen Punkten
> konstant ist und dies ist so, weil nur vor und nach der Krafteinwirkung am
> Körper ein Kräftegleichgewicht besteht.
> Durch eine Erweiterung wird es aber sinnvoll auch während der
> Krafteinwirkung den Begriff der Geschwindigkeit zu benutzen. Man beobachtet
> die Geschwindigkeitsänderung und macht diese zum Maß der Beschleunigung
> indem das Differential der Geschwindigkeit eingeführt wird.
>
> Nichts anderes macht die Thermodynamik. Sie bezeichnet als Innnere Energie
> einen Zustand im Gleichgewicht der Kräfte, so wie eine Geschwindigkeit ein
> Zustand im Gleichgewicht der Kräfte ist. Und so wie die
> Geschwindigkeitsänderung, zum Maß der Beschleunigung wird, wird die Änderung
> der Inneren Energie zur thermodynamischen Größe.
> Ganz analog zu anderen Bereichen der Physik erschließt sich die
> Thermodynamik, ausgehend vom Gleichgewicht und über das Differentialkalkül
> gehend, die Änderung der Größe im Ungleichgewicht.
Der Unterschied der beiden Situationen ist der folgende:
Während der Krafteinwirkung können wir dem Körper zu jedem Zeitpunkt eine
Geschwindigkeit zuordnen. Während der Reaktion bzw. während des
Verdampfens von Wasser im Vakuum besitzt das System keinen Druck und keine
Temperatur. Die Thermodynamik genügt nicht, um das System zu beschreiben.
Man kann natürlich lokale Grössen einführen wie T(x,t), p(x,t) etc. Dann
herrscht aber, nachdem wir das Glas Wasser ins Vakuum gebracht haben,
während der Verdampfung nicht überall der Druck Null, wie Ringo es schön
beschrieben hat:
Gruss Stefan
Ralf Störmer
> >
> > In article <7nptud$f38$1...@news.vossnet.de>, "Ralf Störmer"
<r...@crusader.de>
> unter Umgebungsbedingungen thermodynamisch instabil und müsste sich,
> wenn nur die Thermodynamik zählt, augenblicklich in Graphit umwandeln.
> wieder Zeit, nur diesmal einige Jahrhunderte...
Das klingt zwar gut, aber wenn mein Punkt 3 falsch sein sollte, irrten
wohl alle von Clausius bis Atkins.
Eine der Grundannahmen der Thermodynamik ist eben die Tatsache, daß bei
einer Expansion gegen den Druck Null keine Arbeit verrichtet wird. Die
Konsequen die daraus bis heute gezogen wird, ist, daß bei einer solchen
Expansion weder Wärme verbrauch wird, noch die Temperatur sich ändert.
Bei p = 0 ist dw = 0 und Delta T = 0 und Delta Q = 0. Dies alles gehört
zum 1. Hauptsatz der Thermodynamik und ist elementar!
Ich wiederspreche also keineswegs dem Energieerhaltungssatz, sondern
stehe in diesem Punkt vollständig auf dem 1. Hauptsatz der
Thermodynamik. Die Verdampfung von Wasser ist selbstredend eine
Expansion und folgt dem gleichen Gesetz. Wenn du also der Meinung bist,
im Vakuum gäbe es noch immer eine Verdampfungswärme, widersprichst du
dem 1. Hauptsatz, indem du die Äquivalenz von Wärme und Arbeit nicht
akzeptierst!! Denn eine Verdampfungswärme im Vakuum würde doch
bedeuten, daß Wärme verbraucht wird, ohne daß auch nur der Bruchteil
irgend einer noch so kleinen Arbeit (Volumenarbeit pdV) ensteht.
Ich kann nur dringend empfehlen in ein Lehrbiuch der Thermodynamik zu
schauen und den 1. Hauptsatz zu studieren. Dein Vorwurf das Prinzip vom
ausgeschlossenen Perpetumm Mobile widerlege meine Ansicht, ist völlig
absurd, weil eben deine Anschauung dem 1. Hauptsatz widerspricht.
Was den Diamanten betrifft, wechselst du hier das Thema, ohne dir
darüber klar zu sein, daß du es tust. Denn bisher wurde von einer
Verdampfung geredet. Die Verwandlung von Diamant in Graphit ist aber
keine Verdampfung und insofern gelten hier ganz andere Gesetzte!
Überhaupt haben weder der Diamant noch der Graphit bei Raumtemperatur
einen Dampfdruck. Die thermodynamische Instabilität des Diamanten
bezeichnet insofern einen ganz anderen Zusammenhang als den hier
besprochenen. Denn bei der Umwandlung von Diamant in Graphit wechselt
der Kohlenstoff nicht die feste Phase. Gerade dehalb ist ja diese
Verwandlung unter Normalbedingungen nicht zu beobachten.
Im übrigen läßt sich meine Feststellung zu Punkt 3 auch in einem
Lehrbuch (Beispielsweise dem Atkins) nachlesen.
Ralf
Sent via Deja.com http://www.deja.com/
Share what you know. Learn what you don't.
Frank Broda
>
> > > > 3. Im absoluten Vakuum gibt es keine Verdampfungswärme
> > > > Ein Tropfen Wasser wird also im Vakuum nicht etwa kochen,
> > > > sondern augenblicklich zu Dampf verpuffen. Der
> > > > Überganszustand von Wasser zu Dampf,
> > > > d.h. eben das Kochen des Wassers, ist quasi nicht beobachtbar.
> >
> > berücksichtigen. Es stimmt schon, im absoluten Vakuum (auch wenn man
>
> wohl alle von Clausius bis Atkins.
>
> Eine der Grundannahmen der Thermodynamik ist eben die Tatsache,
> daß bei einer Expansion gegen den Druck Null keine Arbeit verrichtet
> wird. Die Konsequen die daraus bis heute gezogen wird, ist, daß bei
> einer solchen Expansion weder Wärme verbrauch wird, noch die
> Temperatur sich ändert.
Es muss aber zusaetzlich noch die Phasenumwandlungsenergie aufgebracht
werden.
Viele Gruesse
Frank
--
Frank Broda Tel. : ++49-345-55-22015
Institut f. Biochemie EMail: Br...@biochemtech.uni-halle.de
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Ringo Födisch
>
> In article <37A404AE...@gmx.de>,
> "Ringo Födisch" <ringo.f...@gmx.de> wrote:
> > > In article <7nptud$f38$1...@news.vossnet.de>, "Ralf Störmer"
> <r...@crusader.de>
> > >
> > > > 3. Im absoluten Vakuum gibt es keine Verdampfungswärme
> > > >
>
> Das klingt zwar gut, aber wenn mein Punkt 3 falsch sein sollte, irrten
> wohl alle von Clausius bis Atkins.
>
> Eine der Grundannahmen der Thermodynamik ist eben die Tatsache, daß bei
> einer Expansion gegen den Druck Null keine Arbeit verrichtet wird. Die
> Konsequen die daraus bis heute gezogen wird, ist, daß bei einer solchen
> Expansion weder Wärme verbrauch wird, noch die Temperatur sich ändert.
Hallo Ralf,
kleine Frage am Rande: Hast du dir schon einmal angesehen, unter welchen
Bedingungen eine Expansion ins Vakuum keine Arbeit leistet? Bei
genauerem Hinsehen schreibt auch der Atkins (im Kleingedruckten, dort
stehen immer alle Gemeinheiten ;-)), dass diese Beziehung nur für ideale
Gase gilt, bei denen die Teilchen keinerlei Wechselwirkungen (WW)
untereinander haben. Wer jetzt leugnet, dass die Wassermoleküle
miteinander wechselwirken, der möge sich freuen, dass er irrt,
anderenfalls würde nur noch ein Dampfwölkchen mit mir argumentieren...
Übrigens, hättest du Recht, könnte die gesamte Kältemittelindustrie
(Flüssiggase, Trockeneis und co) einpacken. Die sind nämlich darauf
angewiesen, dass sich Gase beim Ausdehnen abkühlen ->
Joule-Thomson-Effekt.
> Ich kann nur dringend empfehlen in ein Lehrbiuch der Thermodynamik zu
> schauen und den 1. Hauptsatz zu studieren.
>
Glaube mir, bis ein Chemiker beim Diplom ist (also z.B. ich), hat er das
reichlich und v.a. er kann dir aus eigener Erfahrung sagen, dass reale
Gase (also eigentlich alle Gase) beim Ausdehnen auch ins Vakuum Arbeit
leisten, weil die Moleküle wie kleine Magnete mehr oder weniger stark
aneinderpappen. Und das Lösen dieser WW kostet nun einmal Energie.
Aber, da du Bücher magst, ein Zitat aus dem WEDLER, LB d. Phys. Chemie:
"Innere Energie und Enthalpie des realen Gases müssen volumen- bzw.
druckabhängig sein."
Daher mein Tip: Lies deine Bücher bitte vollständig, nicht nur die
stammtischtauglichen Weisheiten.
Ringo
uwe wozniak
Gas sondern eine Flüssigkeit betrachtet wird. Die einzelne
Moleküle ziehen sich daher bei genügend tiefer Temperatur an.
Wenn sich der Stoff im Vakuum ausdehnt, muß er zwar gegen
äußere Kräfte keine Energie aufbringen, doch braucht er Energie
um die Anziehungskräfte zu überwinden. Bei p<4 mbar gibt es,
meines Wissens (im Gleichgewicht), kein flüssiges H2O sondern
einen direkten Übergang fest <-> gasförmig (Sublimation).
Senkt man bei Wasser schlagartig den Druck, so sorgt die
Anziehungskraft dafür, daß die Moleküle zusammen bleiben,
die Wärme, daß die Moleküle auseinander gehen ->Zeitkonstante.
(Das Wasser ist bei uns normalerweise auch nicht im GG. Wartet man
lange genug, so verdunstet es volständig.)
Da die heißesten Moleküle als erstes verschwinden, kühlt sich die
übrige Flüssigkeit, mehr und mehr ab und kann, wenn die
Anfangstemperatur nicht zu hoch war, bleibt Eis übrig (->Komet).
Tschüs
Ilja Schmelzer
> Ideal verspiegelt: Die Sonnenstrahlung wird reflektiert --> T = 4 K
Ich würde sagen, bei ideal verspiegelt wird die Hintergrundstrahlung
genauso reflektiert. Wieso man trotzdem auf die 4K kommen sollte,
verstehe ich daher nicht.
Also, wenn du auch nach innen ideal verspiegelt bist, müsste deine
Temperatur bleiben wie sie ist. Wird ja nix ausgetauscht.
Ilja
--
I. Schmelzer, D-10178 Berlin, Keibelstr. 38, <il...@cyberpass.net>
http://www.cyberpass.net/~ilja
Armin Welker
Ilja Schmelzer <schm...@fermi.wias-berlin.de> schrieb in im Newsbeitrag:
i3gn1vy...@fermi.wias-berlin.de...
> bue...@solid.phys.ethz.ch (Stefan Büchi) writes:
> > Ideal verspiegelt: Die Sonnenstrahlung wird reflektiert --> T = 4 K
>
> Ich würde sagen, bei ideal verspiegelt wird die Hintergrundstrahlung
> genauso reflektiert. Wieso man trotzdem auf die 4K kommen sollte,
> verstehe ich daher nicht.
>
> Also, wenn du auch nach innen ideal verspiegelt bist, müsste deine
> Temperatur bleiben wie sie ist. Wird ja nix ausgetauscht.
Hi,
Da ergibt sich für mich aber eine Möglichkeit, die sich doch sehr
unwahrscheinlihc anhört (ich replye jetzt hierdrauf weils hier am besten
noch passt) :
Man nehme eine Kugel im Vakuum, diese ist Hohl und aussen sehr gut
verspiegelt. Innen ist sie Hohl, z.B. ein Vakuum, aber trotzdem mit
Temperaturfühler, also einen Gegenstand. Innen ist diese schwarz
angestrichen. Jetzt können ja von aussen, da aussen sich nichts befindet,
nur die Kugel durch Strahlung aufheizen, was aber nicht passiert, weil sie
ja verspiegelt ist. Umgekehrt dagegen bringt der Innenraum die Kugel (oder
der Gegenstand strahlt auf die schwarze Innenseite) auf eine bestimmte Wärme
(20°C oder so) . Diese wird doch dann aber nach aussen abgestrahlt {oder
können Spiegel keine Wärme abstrahlen, sondern immer nur für sich behalten-
die Teilchenbewegung halt; Dann sind meine Folgerungen natürlich falsch} und
das Innenraum kühlt sich zwangsläufig - wenn auch langsam - ab.
Geht das ?
cu
Armin
Georg Kreyerhoff
Ein idealer Spiegel mit 100%-Reflektion strahlt nichts ab (ausser die
direkte
Reflektion). Kirchhoffsches Gesetz: Absorptionsvermoegen =
Emmissionsvermoegen.
Georg
Rose Jaune
> Marcus Schäfer schrieb in Nachricht <379C6195...@uni-muenster.de>...
> >Aufgrund der Hintergrundstrahlung, die vom Urknall uebriggeblieben ist
> >(laut Theorie), ist im Weltall im Schnitt unegfaehr 4K (-269° C) warm.
>
>
> OK Hintergrundstrahlung. Was passiert aber, wenn ich nackt aussteige. Friere
> ich, es ist ja nur 4K warm oder aber ist es mollig warm, weil Vakuum ein
> guter Isolator ist? Was passiert wenn ich von der Sonne angestrahlt werde?
> Da wird es wohl schnell ziemlich heiss. Macht ein intuitiver
> Temperaturbegriff wie er im Alltag verwendet wird im Weltraum ueberhaupt
> Sinn?
>
>
> >Marcus
> >
Nackt im Weltraum würde ich nicht empfehlen - die NASA-Hochleistungs-Kameras machen vor nichts halt.