Existira un limite de la temperatura?

[Trucao]

Re: Existira un limite de la temperatura?

Imaginamos que preparamos una colección de partículas lo más estables posible (por ejemplo, la partícula de menor masa con unos números cuánticos dados, como el electrón o el fotón), con una energía cinética arbitrariamente alta. Las lanzamos en un recipiente, sin más interacción externa que unas paredes donde siempre colisionan elásticamente. Al principio, al interactuar se producirán racciones. Pero me cuesta imaginar que al final no se llegue a un estado final donde las reacciones de creacción de partículas no acaben balanceando las de aniquilación, es decir, un estado estacionario (de equilibrio), donde se pueda definir la temperatura de la forma habitual, a través de la energía media (que será proporcional a la inicial, y por lo tanto arbitrariamente alta).

Sí, pero lo interesante es saber qué ocurre durante el transitorio, antes de llegar al equilibrio, que es, sin duda, la parte "jodidilla" de estudiar.

Saludos

[BladeLord]

Re: Existira un limite de la temperatura?

Saben, creo que puedo hallar una respuesta si me pongo a analizar la temperatura, no tanto como la velocidad de las particulas de un determinado gas sino como la energia cinetica de las mismas.

Si es asi, si se podria tener una temperatura infinita. Porque apenas las particulas se muevan a practicamente C (o sea, muy cerca de C) estas van a "engordar" o a incrementar su masa y con ello su energia cinetica, aunque no se puedan mover mucho mas rapido. De la misma manera que un puño de hierro a 100km/h posee mayor energia cinetica que una aguja moviendose a la misma velocidad.

Esta bien mi pensamiento?

[pod]

Re: Existira un limite de la temperatura?

Saben, creo que puedo hallar una respuesta si me pongo a analizar la temperatura, no tanto como la velocidad de las particulas de un determinado gas sino como la energia cinetica de las mismas.

Si es asi, si se podria tener una temperatura infinita. Porque apenas las particulas se muevan a practicamente C (o sea, muy cerca de C) estas van a "engordar" o a incrementar su masa y con ello su energia cinetica, aunque no se puedan mover mucho mas rapido. De la misma manera que un puño de hierro a 100km/h posee mayor energia cinetica que una aguja moviendose a la misma velocidad.

Esta bien mi pensamiento?

Vale (es lo que explicamos desde el principio del hilo ), pero la masa de las partículas no cambia con la velocidad. Que la temperatura es la energía cinética promedio es básicamente la definición

[alshain]

Re: Existira un limite de la temperatura?

Si definimos temperatura como una medida de la energía cinética entonces la respuesta correcta es sin duda la que se ha dado ya. Pero creo que la definición más precisa de temperatura es a través de la función de partición, como un parámetro que nos indica el grado de ocupación de los estados posibles los cuales quedan etiquetados por la energía. En tal caso podría ser que al aumentar la energía de un conjunto estadístico de objetos la función de partición se comporte de tal forma que la temperatura no puede aumentar más. Algo similar ocurre con la temperatura de Hagedorn para hadrones. Desconozco si este concepto tiene relevancia no solo para transiciones sino como un límite absoluto (¿quizás en la teoría de cuerdas?) para la validez de la función de partición de un conjunto de objetos fundamentales (¿cuerdas?).

Un saludo.

[pod]

Re: Existira un limite de la temperatura?

Si definimos temperatura como una medida de la energía cinética entonces la respuesta correcta es sin duda la que se ha dado ya. Pero creo que la definición más precisa de temperatura es a través de la función de partición, como un parámetro que nos indica el grado de ocupación de los estados posibles los cuales quedan etiquetados por la energía. En tal caso podría ser que al aumentar la energía de un conjunto estadístico de objetos la función de partición se comporte de tal forma que la temperatura no puede aumentar más. Algo similar ocurre con la temperatura de Hagedorn para hadrones. Desconozco si este concepto tiene relevancia no solo para transiciones sino como un límite absoluto (¿quizás en la teoría de cuerdas?) para la validez de la función de partición de un conjunto de objetos fundamentales (¿cuerdas?).

Un saludo.

Las cuerdas también tienen una temperatura de Hagedorn, tal y como explica el artículo de la wiki que has puesto. Pero, como también explica, en ningún caso esa temperatura implica que no se pueda aumentar más la temperatura. Simplemente implica un cambio de fase. Es como decir que no existen temperaturas más altas que 100º por que el agua se pone a hervir

[jam]

Re: Existira un limite de la temperatura?

Hola a todos. Aprovecharé el hilo para colectar la información que podáis aportar. ¿Qué hay de temperaturas absolutas (en Kelvin, valga la redundancia) negativas? Gracias desde ya. Mi mejor saludo.

Suponemos un sistema de N partículas, las cuales pueden estar en dos estados A y B. La energía del estado A, es +E/2 y la del estado B, es -E/2. Este sistema tendrá 2^N. La energía del sistema depende de la diferencia entre N(A), y N(B) (número de partículas en cada estado). Desde el punto de vista de la mecánica estadística (1/T= ∂S/∂E), este sistema se caracteriza por poseer temperaturas negativas, observables potencialmente realizándose una inversión de población.

Son interesantes los siguientes enlaces:
http://en.wikipedia.org/wiki/Tempera...of_temperature
http://prola.aps.org/abstract/PR/v103/i1/p20_1

[chap]

Re: Existira un limite de la temperatura?

Hola a todos. Para Jam : Gracias por tu aporte, que me ayuda a actualizar algo que me llegó de oidas (ahora noto que más o menos habían sido buenas oidas, pero sin la información adicional que has brindado). Confieso que no me propongo trabajar en termodinámica cuántica, pero necesitaba actualizar ese tema lo mejor posible. Graicas. Mi mejor saludo.

[arbolis87]

Re: Existira un limite de la temperatura?

Si suponemos que el universo es finito (i.e. que contiene una cantidad limitada de materia), entonces tiene una energía finita, limitada.
Si concentramos gran parte de la energía total del universo en una sola partícula, ésta no alcanzará una energía cinética finita, por lo tanto su temperatura será finita.

Entonces existe una cota superior de la temperatura que está determinada por la energía total del universo.

Eso es lo que creo, si alguien tiene un contra ejemplo estoy todo oído.

[pod]

Re: Existira un limite de la temperatura?

Si suponemos que el universo es finito (i.e. que contiene una cantidad limitada de materia), entonces tiene una energía finita, limitada.
Si concentramos gran parte de la energía total del universo en una sola partícula, ésta no alcanzará una energía cinética finita, por lo tanto su temperatura será finita.

Entonces existe una cota superior de la temperatura que está determinada por la energía total del universo.

Eso es lo que creo, si alguien tiene un contra ejemplo estoy todo oído.

Bueno, ese sería un límite práctico (no podemos hacerlo por que no tenemos acceso a suficiente energía). Pero un límite no teórico, fundamental.

Por ejemplo, no poder pasar del cero absoluto (según la definición de energía cinética, otra cosa es lo que comenta jam) no es posible que haya temperatura inferior a 0. Y eso es un límite teórico.

[arbolis87]

Re: Existira un limite de la temperatura?

Bueno, ese sería un límite práctico (no podemos hacerlo por que no tenemos acceso a suficiente energía). Pero un límite no teórico, fundamental.

Por ejemplo, no poder pasar del cero absoluto (según la definición de energía cinética, otra cosa es lo que comenta jam) no es posible que haya temperatura inferior a 0. Y eso es un límite teórico.

Entiendo la diferencia. Entonces sí existe un límite de temperatura aunque no es un límite teórico (como tener una temperatura menor a 0K) sino práctico. Pero es un límite y una temperatura infinita no podría existir en un universo como el nuestro.

[pod]

Re: Existira un limite de la temperatura?

Entiendo la diferencia. Entonces sí existe un límite de temperatura aunque no es un límite teórico (como tener una temperatura menor a 0K) sino práctico. Pero es un límite y una temperatura infinita no podría existir en un universo como el nuestro.

Bueno, muchos de los modelos cosmológicos de hoy en día suponen un universo infinito. No absolutamente todos, pero si muchos. Hay un hilo en el foro sobre ese asunto.

[arbolis87]

Re: Existira un limite de la temperatura?

Bueno, muchos de los modelos cosmológicos de hoy en día suponen un universo infinito. No absolutamente todos, pero si muchos. Hay un hilo en el foro sobre ese asunto.

Interesante. Si no es demasiado pedir, me podrías dar el URL del hilo?

[pod]

Re: Existira un limite de la temperatura?

Interesante. Si no es demasiado pedir, me podrías dar el URL del hilo?

Pon "Sobre el tamaño del universo" en el sistema de búsqueda. Seguro que saldrá entre los primeros resultados.

[manotipo]

Re: Existira un limite de la temperatura?

Si tienes un grafico energia cinetica vs velocidad de particulas lo que tendras es una grafica que K ( energia cinetica ) tiende a infinito con una asintota vertical en la constante de V = velocidad de la luz. por lo tanto como K = f(V) es continua tendiendo a infinito y como la temperatura es consecuencia de la energia cinetica se concluye que la temperatura no tiene un fin u horizonte "visibile" en modos cuantitativos.

Ojo tiende a infinito pero no llega a ser infinito.

Salu2

[javier m]

Re: Existira un limite de la temperatura?

sé que ya esta viejo el hilo pero quisiera aportar algo. el limite maximo de temperatura es:

1.41679(11) × $10^{32}$ K

cortesía de el tamiz