Sanotaan että kappaleen lämpö on atomien värähtelyä.
jos tarkkailemme yhtä atomia vaikka raudassa niin onko atomin värähtelytaajus lämpötilasta riippumaton ja ainoastaan amplitudi muuttuu vai päin vastoin?
Maalaisjärjellä jos ajattelee niin atomin värähtely kasvaa lämpötilan mukana eli sen liikeenergia nousee kunnes piskuiset atomikädet eivät enään jaksa pitää toisistaan kiinni ja kappale sulaa.
Liikeenergia voi kasvaa amplitudia kohottamalla tai taajutta nostamalla. Onko mitään dokumenttia liikkeen suurudesta,suunnasta,taajuudesta ja onko sama aineesta riippumatta?
jos tarkkailemme yhtä atomia vaikka raudassa niin onko atomin värähtelytaajus lämpötilasta riippumaton ja ainoastaan amplitudi muuttuu vai päin vastoin?
Maalaisjärjellä jos ajattelee niin atomin värähtely kasvaa lämpötilan mukana eli sen liikeenergia nousee kunnes piskuiset atomikädet eivät enään jaksa pitää toisistaan kiinni ja kappale sulaa.
Liikeenergia voi kasvaa amplitudia kohottamalla tai taajutta nostamalla. Onko mitään dokumenttia liikkeen suurudesta,suunnasta,taajuudesta ja onko sama aineesta riippumatta?
Vastaukset 14
Vanhimmat
>
No se on aika epäkorrekti sanonta sitten. Parempi olisi puhua atomien liikkeestä. Liike-energia kun voi ilmetä muunakin kuin oskillaationa. Translaatio, rotaatio, vibraatio... (Vrt. vapausasteet)
>
Eihän sen yhden atomin lämpöliike voi mitenkään olla tasaista oskillaatiota. Sehän törmäilee jatkuvasti ympärillään oleviin atomeihin. Siirtää niihin omaa kineettistä energiaansa ja vastaanottaa sitä myös muilta atomeilta. (Vrt. lämmön johtuminen, lämpölaajeneminen)
>
Niin siis oskillaatioon liittyvä liike-energia, mutta kun niitä liike-energian muotoja on harmiksesi lämpöliikkeessä olevalla atomilla muitakin. Sitten vielä on havaittu, ettei se energia jakaudukaan tasavertaisesti näihin kaikkiin (Vrt. vapausasteiden jäätyminen) eli yksinkertaistat nyt koko tilanteen aivan liian simppeliksi. Statistisen fysiikan ja termodynamiikan kirjoista löydät lisäinfoa.
Metallin lämpötila mitataan juuri nimenomaa se lähettämän säteilyn taajuuden perusteella. Mittaukseen käytetään mm. seuraavan kaltaista mittauspistoolia.
http://www.omega.com/ppt/pptsc.asp?ref=OS532E_OS533E_OS534E&Nav=temj08
Atomin värähtelyllä ja lähtevällä sähkömagn. säteilyllä on suora yhteys. Huygens aikoinaan selitti aallonpituuksia ja niiden muodostumista periaatteella "Aaltorintaman jokainen piste synnyttää uuden, aaltorintaman nopeudella etenevän palloaallon. Interferoidessaan palloaallot muodostavat uuden aaltorintaman, joka on niiden yhteinen tangenttipinta." Tästä viisastuneena voidaan päätellä että atomin lähettämä taajuus eli palloaallot on verrannollinen lämpötilaan eli energiaan.
(wikipediasta)"Oletetaan, että kahden pisteen väliin on kytketty sähköinen jännite. Jännite katkaistaan hyvin nopeasti. Sähkökenttä alkaa hävitä, mutta sen muuttuminen synnyttää magneettikentän. Jos väliaine on häviötöntä, kaikki sähkökenttään varastoitunut energia muuttuu magneettikentäksi. Kun sähkökenttä on hävinnyt, magneettikenttä on saavuttanut maksimiarvonsa ja alkaa vuorostaan hävitä. Tämä synnyttää taas sähkökentän ja prosessi toistuu jaksollisesti. Näin syntynyt sähkömagneettinen kenttä leviää ympäristöönsä valon nopeudella. Myös valo on sähkömagneettinen aalto."
Lämpövärähtelyssä lähtevä sähkömagn säteily on tulosta vapinasta joka tipauttaa elektronit kyydistä eli kahden pisteen välinen jännite (protoni-elektroni) katkeaa josta aiheutuu magneettinen säkättely.
Lämmöllä(energialla) on myös muuta vaikutusta (wikipedia)"Lämpösähköinen ilmiö on fysikaalinen ilmiö, jossa metallista irtoaa lämmön vaikutuksesta elektroneja joko tyhjiöön tai toiseen materiaaliin." Esim peltier elementti tuottaa kuumaa,kylmää tai sähkövirtaa riippuen miten sitä käyttää. Tässäkin havaitaan että atomin värähtelytaajuden seurauksena elektronit eivät pysy mukana vaan irtoavat.
Johtopäätöksenä on väistämättä kuten immanuel kanta aikoinaan päätteli että sama mekanismi on tässäkin takana. Lämpö pitäis pystyä muuttamaan suoraan sähköksi paremmalla hyötysuhteella kuin mitä peltier tai seebeck. Tesla aikoinaan pohdiskeli juuri samaa että teoriassa on mahdollista tehdä laite joka takoo lämmöstä sähköä sillä lämpöhän on puhdasta energiaa tosin sanomme sitä huonommaksi energiaksi koska emme sitä osaa tehokkaasti hyödyntää energiapuolella. '
Lämpö ei asiaan hieman pureutuen olekkaan niin simppeli asia.
Ps: Ei sitten mitään lukiokirjasepustuksia vastauksiksi!
>
Eikö elektronin ja protonin välisen vuorovaikutuksen rikkominen pitäisi juuri vaatia sitä energiaa, eikä suinkaan vapauttaa sitä, kuten väität?
Voisiko tässä sittenkin olla kyse spontaanista emissiosta?
Voisi tai sit ei. En väittele syventymättä tarkemmin asiaan.
huomasin että olet perehtynyt fysiikkaan. HYVÄ.
Ei niistä ole apuja näin syvällisiin kysymyksiin! Ellet ymmärrä asian monimutkaisuutta tai mikäli kuvittelet sen ymmärtäväsi niin onnea valitsemallesi tielle!
Tarkoitan perehtymisellä vuosikymmenien työtä en yleissivistävää kirjallisuutta! Mikäli lämpö ilmiönä 100% tunnettaisi niin tuskin cerniin rakenneltaisi törmäyttimiä. Aine on e d e l l e e n kysymysmerkkejä täynnä joten olettamuksesi ja asenteesi "Tiedän kaiken" karahti raskaasti karille. On turha väitellä asiasta jos kenelläkään ei ole täysin tyhjentävää vastausta kyseiseen asiaan. Lämpötila aiheuttaa edelleen harmaita hiuksia mutta ei sinulle sillä sinähän tiedät kaikesta kaiken ja voit kenties ratkoa tämänkin ongelman! The question of how superconductivity arises in high-temperature superconductors is one of the major unsolved problems of theoretical condensed matter physics as of 2009[update].
Ole hyvä ja kerro oi temperature gurumme tai siirry kirjasuosituksiesi pariin!
Lämpö ja sähkömangetismi kulkevat käsi kädessä halusit sitä tai et!
Dear Skömy,
Relax.
Termodynamiikka on jäännyt Kartesiolaiseen aikaan. Sen kvantti-luonnetta opetellaan vasta. Todisteita on jo olemassa, eli testit todistavat että lämmön siirtymisellä on kvantti- luonne.
Täytyy siis kehittää kvantti- termodynamiikkaa - Tottakai.
Kaikkea ei vielä tiedetä.
Ps. kannattaa kuitenkin lukea noista vibraatiosta, rotaatioista jne. Ne luovat perustan kvantti-touhuun...
Eikös mustan kappaleen säteilyn jakauma ole nimenomaan johdettu sen perusteella, että oletetaan energia kvantittuneeksi? Ja tällä vältettiin se ultraviolettikatastrofi. Muistelisin myöskin, että kaasujen kineettinen teoria myös perustuu pikemminkin kvanttimekaniikkaan kuin klassiseen mekaniikkaan. Toki tietysti konduktio ja konvektio ovat vielä jossain mielessä tyypillisesti klassisesti esitetty, mutta ne ovatkin aika makroskooppisia ilmiöitä.
Logiikka tai terve-järki ei päde kvantti-mekaniikkassa.
KM:ssä ei kannata luottaa terveeseen järkeen& päättelykykyyn....
Tuolla on annettuna parametrinen muoto sekä aallonpituusjakaumat erilaisilla lämpötiloilla:
http://en.wikipedia.org/wiki/Black_body_radiation
- Fiksatussa lämpötilassa värähtelyt ovat suurin piirtein Gaussisia prosesseja, joiden varianssien jakauma on tuollainen planckin jakauman muotoinen.
- Kun lämpötila kasvaa, keskimääräinen varianssi kasvaa - varianssi on suoraan verrannolinen energiaan.
Gaussisen prosessin varianssi on vähän niin kuin amplitudin toinen potenssi, joten siinä mielessä amplitudi kasvaa lämpötilan kasvaessa. Mitään taajuutta niillä atomeilla - tai mitä siellä liikkuukaan - ei ole, koska liike on satunnaista.
aallonpituutensa ja taajuutensa!
Esim. rautakappaleen lämpötilan voi suoraan määrittää sen väristä, eli riippuvuus on olemassa.
Kyllä kyllä, mutta se valon taajuus tulee siitä energioiden jakaumasta eli variansseista eikä atomien värähtelytaajuuksista. Atomeilla ei ole mitään taajuuksia, mutta niillä on aina yksi varianssi mikä on yleisempi kuin toiset. Ja varianssi on suoraan verrannollinen liike-energiaan. Liike-energia taas antaa suoraan emittoitujen fotonien taajuuden, josta tulee myös kappaleen väri.
aallonpituus on atomin mitan monikerta, noin 500 atominmittaa näkyvällä valolla.
Yksittäinen atomi ei kykene generoimaan monisuuntaisesti polarisoitunutta valoa, se edellyttää useiden satojen atomien synkronoitunutta toimintaa.