Divulgación Una duda sobre el concepto de temperatura

[ignorante]

Hola a todos. Quiero compartir con ustedes una nueva duda: Si consideramos que según la teoría cinética la temperatura de un sistema es consecuencia de la energía cinética de sus partículas, ¿tiene sentido hablar de la temperatura de un vacío perfecto? ¿Qué marcaría un termómetro si fuera colocado en un vacío perfecto? Muchas gracias por sus respuestas.

[Entro]

Re: Una duda sobre el concepto de temperatura

En un vacío perfecto marcaría un poquito más que el cero absoluto.

[leotardo de bici]

Re: Una duda sobre el concepto de temperatura

¿comor?.

¿no es el mejor aislante?, llenan de vacio los vasos degar, y hacen condensadores de vacio para RF.

imagino que no os referis solo a 0at, sino al vacio exterior y oscuro, donde se pierde toda radiacion como en noche, (vacio de rdiacion), entonces perderia calor a reazon de 4ªpotencia (Ti-Tf) , ley estefan bozman, ¿no?.


¿o hay otro motivo para decir eso?,

en cualquier caso, ¿ese poquito tiene que ver con planck?.

y pensandolo mejor, ¿ese poquito es referido al vacio exterior real(en luna de noche lunar), o a un vacio teorico?.

[Entro]

Re: Una duda sobre el concepto de temperatura

Al vacío teórico y perfecto... supongo.

[pod]

Re: Una duda sobre el concepto de temperatura

Recordad que un termómetro no marca la temperatura de lo que lo envuelve, sino que marca la temperatura que tiene el termómetro en si. Por eso tenemos que esperar un buen rato cuando nos ponemos un termómetro en el sobaco (o en otros huecos del cuerpo humano...), para estar seguros que el termómetro toma la misma temperatura que el cuerpo.

[carroza]

Re: Una duda sobre el concepto de temperatura

Hola.

Un vacío perfecto, aunque no tenga ningún átomo de materia, está sometido a la radiación electromagnética circundante.

Si haces un vacío perfecto en la tierra, y pones un termómetro, encontrarás una temperatura de equilibrio que corresponde a la del recipiente que contiene el vacío. Esto se debe básicamente a la radiación infrarroja correspondiente a la temperatura ambiente, que no puedes evitar.

Si haces un vacío perfecto en el espacio exterior, entonces la temperatura es 2.73 K, que corresponde a la radiación de fondo del universo.

[pod]

Re: Una duda sobre el concepto de temperatura

Hola.

Un vacío perfecto, aunque no tenga ningún átomo de materia, está sometido a la radiación electromagnética circundante.

Si haces un vacío perfecto en la tierra, y pones un termómetro, encontrarás una temperatura de equilibrio que corresponde a la del recipiente que contiene el vacío. Esto se debe básicamente a la radiación infrarroja correspondiente a la temperatura ambiente, que no puedes evitar.

Si haces un vacío perfecto en el espacio exterior, entonces la temperatura es 2.73 K, que corresponde a la radiación de fondo del universo.

Pero la radiación son fotones... ¿podemos llamar vacío perfecto algo que está lleno de partículas?

[carroza]

Re: Una duda sobre el concepto de temperatura

Pero la radiación son fotones... ¿podemos llamar vacío perfecto algo que está lleno de partículas?

Somos físicos, y no metafísicos ni matemáticos. Cualquier concepto que utilicemos (vacío perfecto incluido) debe estar relacionado con algo que sea concebible experimentalmente.

Puede concebirse que en una cámara de vacío pueda conseguirse un número de partículas (átomos) muy pequeño, pero no concibo cómo puedes conseguir que el número de fotones (o el de gravitones) sea pequeño.

[pod]

Re: Una duda sobre el concepto de temperatura

Somos físicos, y no metafísicos ni matemáticos. Cualquier concepto que utilicemos (vacío perfecto incluido) debe estar relacionado con algo que sea concebible experimentalmente.

Puede concebirse que en una cámara de vacío pueda conseguirse un número de partículas (átomos) muy pequeño, pero no concibo cómo puedes conseguir que el número de fotones (o el de gravitones) sea pequeño.

Igual de concebible experimentalmente que el 0 de temperatura, y no obstante deja de ser un concepto físico.

En cualquier caso, cuando hablamos de temperatura no hablamos de la temperatura de "una región del espacio"; hablamos de la temperatura de las partículas que hay en esa región. Y puede no ser una temperatura única, ya que pueden haber varios tipos de partículas que no interaccionan entre ellos. Por ejemplo, en el sistema solar podemos diferenciar al menos tres temperaturas muy diferentes: la de la radiación de fondo, la de la radiación del sol y la temperatura de la materia oscura. Incluso alguien podría argumentar que hay suficiente "materia barionica" para definir una temperatura normal allí.


Otro sistema mundano con varias temperaturas es un plasma: los electrones y los iones suelen estar a temperaturas muy diferentes y no termalizan entre si.

[carroza]

Re: Una duda sobre el concepto de temperatura

Hola a todos. Quiero compartir con ustedes una nueva duda: Si consideramos que según la teoría cinética la temperatura de un sistema es consecuencia de la energía cinética de sus partículas, ¿tiene sentido hablar de la temperatura de un vacío perfecto? ¿Qué marcaría un termómetro si fuera colocado en un vacío perfecto? Muchas gracias por sus respuestas.

Vuelvo a la pregunta original de "ignorante" (que, sin duda, no lo es).

Si hacemos el vacio más perfecto posible, con las bombas de vacío mejores que tengamos, en la tierra, y colocamos un termómetro, entonces la temperatura que medirá el termómetro será la del entorno circundante.

No será ni la de la radiación del sol, ni la de los neutrinos, ni la de la materia oscura.

[pod]

Re: Una duda sobre el concepto de temperatura

Vuelvo a la pregunta original de "ignorante" (que, sin duda, no lo es).

Si hacemos el vacio más perfecto posible, con las bombas de vacío mejores que tengamos, en la tierra, y colocamos un termómetro, entonces la temperatura que medirá el termómetro será la del entorno circundante.

No será ni la de la radiación del sol, ni la de los neutrinos, ni la de la materia oscura.

Pero con ese montaje no puede uno conseguir el "vacío perfecto", el interior de la cámara de vacío no habrá el estado |0>, para entendernos.

Aquí la discusión es si tiene sentido hablar de cosas que se pueden definir teóricamente pero no se pueden alcanzar experimentalmente. Mi respuesta particular es que sí se puede; y un ejemplo es el tercer principio de la termodinámica: si no tuviera sentido hablar de cosas que no se pueden experimentar, el tercer principio no podría contener en su enunciado el concepto "temperatura cero".

[Entro]

Re: Una duda sobre el concepto de temperatura

Un argumento cojonudo, te lo copio.

[carroza]

Re: Una duda sobre el concepto de temperatura

Pero con ese montaje no puede uno conseguir el "vacío perfecto", el interior de la cámara de vacío no habrá el estado |0>, para entendernos.

Aquí la discusión es si tiene sentido hablar de cosas que se pueden definir teóricamente pero no se pueden alcanzar experimentalmente. Mi respuesta particular es que sí se puede; y un ejemplo es el tercer principio de la termodinámica: si no tuviera sentido hablar de cosas que no se pueden experimentar, el tercer principio no podría contener en su enunciado el concepto "temperatura cero".

Sin duda, podemos hablar de cosas que se definen teóricamente pero no se pueden alcanzar experimentalmente. Dios es un ejemplo. No obstante, para que sean física, es preciso que, el menos como un límite, puedan concebirse experimentalmente. Este es el caso del tercer principio.

En este sentido, el estado |> (el vacío teórico), se puede definir como un límite de un espacio con ausencia de materia, en el que la temperatura se acerca al cero absoluto. Entonces, en el límite, no hay fotones.

Con esa definición, el "vacío absoluto" tiene temperatura T=0.

Una pregunta:
¿Se os ocurre un procedimiento para "limpiar de fotones" una cámara de vacío (diferente de enfriar las paredes hasta el cero absoluto)?

[ignorante]

Re: Una duda sobre el concepto de temperatura

Hola amigos. Muchas gracias a todos por sus comentarios. Me han servido para aprender varias cosas, pero también me han originado otras dudas. Voy a seguir reflexionando en este asunto y más adelante seguiré compartiendo mis dudas con ustedes en otros hilos. Hasta pronto.

[Sartie]

Re: Una duda sobre el concepto de temperatura

Una pregunta:
¿Se os ocurre un procedimiento para "limpiar de fotones" una cámara de vacío (diferente de enfriar las paredes hasta el cero absoluto)?

Estas pidiendo a gritos un cuerpo negro. En un cuerpo negro, a una temperatura 0 (suponiendo la existencia de temperatura cero), no habria fotones ni entrando ni saliendo, sencillamente no habria fotones, pero como no tiene sentido hablar de temperatura cero, pues tampoco tiene sentido hablar de ese vacio absoluto.
Esos limites se aplican solo de forma matematica, pero normalmente las ecuaciones fisicas no son correctas en los puntos singulares.


PD:Temperatura no es un concepto