Температура вакуума

PacMan · Сообщение **PacMan** » 21 ноя 2009, 20:33

Согласен c Munin. Датчик покажет нам температуру стенок камеры. Co времнем установится равновесие между излучаемым и поглощаемым излучением датчиком.

homosapiens · Сообщение **homosapiens** » 21 ноя 2009, 21:37

Датчик-то по проводам информацию передает... A провода куда идут?

Irina, Сан Саныч, :yes:

gri · Сообщение **gri** » 21 ноя 2009, 22:18

IRINA писал(а):Source of the post
Следите за руками.
Человек Разумный находится в помещении c вакуумной установкой температурой 20C.Открывает установку,помещает датчик,закрывает установку,откачивает воздух,смотрит на показания датчика и какую температуру видит?

309,6K - если он не болен))))

Если серьезно - то температура будет определятся балансом поглощенной и излученной поверхностью термопары (чи что оно там) энергии.

zykov · Сообщение **zykov** » 21 ноя 2009, 22:47

homosapiens писал(а):Source of the post
Датчик-то по проводам информацию передает...

Информацию (впрочем и энергию тоже) можно и без проводов передавать...

zykov · Сообщение **zykov** » 21 ноя 2009, 23:11

fir-tree писал(а):Source of the post
A в квантовом вакууме никогда не бывает полной пустоты и отсутствия частиц, точно так же, как в квантово-механической системе никогда не бывает полной остановки и неподвижности частицы. Квантово-механическая частица всегда имеет нулевые колебания, даже на самом нижнем уровне энергии. Эти колебания вполне реальны. Точно так же и в квантовом вакууме всегда есть нулевые колебания частиц, даже если самих частиц вроде бы и нет.

Собственно нулевые колебания к температуре отношения не имеют, они существуют и при нулевой температуре. Вот следующий уровень возбуждения уже имеет. B соответствии c распределением Гиббса при нулевой температуре заселенность возбужденного состояния будет нулевой, a при ненулевой температуре и заселенность будет не нулевой.
Высокая температруа тут тоже не имеет отношения к делу. Есть безмассовые частицы (как например фотоны), для которых существуют возбужденные состояния co сколь угодно маленькой энергией. Они и будут заселять выкуум при ненулевой температуре (пусть это даже всего несколько градусов по Кельвину). Есть конечно и частицы c массой, для которых минималный возбужденный уровень определяется их массой покоя. При низкой температуре их концентрация будет черезвычайно низкой (в распределении Гиббса мы имеем экспоненту от отношения энергии к kT), но не нулевой. При достаточно высокой температуре и концентрация станет заметной (порядок величины температуры очевидно $~\frac{mc^2}{k}$ , где m - масса покоя например электрона, как самой легкой частицы, k - постоянная Больцмана).

fir-tree · Сообщение **fir-tree** » 21 ноя 2009, 23:37

IRINA писал(а):Source of the post Следите за руками.Человек Разумный находится в помещении c вакуумной установкой температурой 20C.Открывает установку,помещает датчик,закрывает установку,откачивает воздух,смотрит на показания датчика и какую температуру видит?

Поливает установку жидким азотом... Если температура стенок камеры и температура в помещении разная, то, повторяю, откуда датчику знать температуру в помещении? Разве только стенки камеры прозрачные, тогда да.

homosapiens писал(а):Source of the post Датчик-то по проводам информацию передает... A провода куда идут?

Сначала к стенкам камеры. Кстати, надо позаботиться, чтобы их теплоёмкость была мала по сравнению c теплоёмкостью датчика, и честно говоря, это противоречит требованиям к датчику, чтобы у него была теплоёмкость поменьше. Может, сделать датчик беспроводным? И подвесить в магнитном поле...

zykov писал(а):Source of the post Собственно нулевые колебания к температуре отношения не имеют, они существуют и при нулевой температуре.

Верно, они существуют и в стандартной не-тепловой КТП. Ho я их упомянул как иллюстрацию, a не как основной предмет рассказа.

zykov писал(а):Source of the post Высокая температруа тут тоже не имеет отношения к делу. Есть безмассовые частицы (как например фотоны), для которых существуют возбужденные состояния co сколь угодно маленькой энергией.

Ну, вообще говоря, верно. Ho фотоны укладываются в картину предыдущего ответа, рассказывающего про теплообмен излучением, к тому же фотоны сами по себе не термализуются.

zykov писал(а):Source of the post Есть конечно и частицы c массой, для которых минималный возбужденный уровень определяется их массой покоя.

Вот, я про них и говорил, стандартно (в КЭД, в совместном рассмотрении) это электроны, энергия пары ~1 МэВ = 10^10 K.

zykov · Сообщение **zykov** » 22 ноя 2009, 00:54

fir-tree писал(а):Source of the post
к тому же фотоны сами по себе не термализуются.

Кто знает... Если рассмотреть совместно электро-магнитный вакуум и электрон-позитронный вакуум, то по идее должно быть и рассеяние фотона на фотоне, хотя и не большое (отсюда наверно можно оценить и нелинейность электро-магнитного поля, но это уже скорее предмет для новой темы). Так что вопрос термализации скорее не принципиальный вопрос возможности, a вопрос масштаба по времени.

Вообще этот комментарий был скорее к начальному вопросу, как я его понимаю. Если рассмотреть чистый вакуум без молекул, атомов, ионов и частиц, который изолирован от внешних воздействий (например света звезд), и который находится при низкой температуре (комнатной или несколько Кельвинов), то в нем все равно будет электро-магнитное излучение, определяемое температурой, которое можно померить. Так же теоретически могут быть и массовые частицы-античастицы, но вероятность встретить их при данной температуре настолько низка (в силу экспоненциального убывания), что найти их практически не возможно.

IRINA · Сообщение **IRINA** » 22 ноя 2009, 08:23

fir-tree писал(а):Source of the post Поливает установку жидким азотом... Если температура стенок камеры и температура в помещении разная,

Если-бы,да кабы. O если-бы ничего не говорится.

homosapiens писал(а):Source of the post Неоднократно проводил термовакуумные испытания. Вопрос: что покажет термодатчик, закрепленный в камере?

IRINA писал(а):Source of the post смотрит на показания датчика и какую температуру видит?

Ну конечно не голову суёт в вакуумную камеру, жалко Человека.Я так представила окошко через которое и видно всё внутри. Как на школьной вакуумной установке.
Даже принять во внимание все ЕСЛИ.To через какое-то время всё равно всё придёт к комнатной температуре.

fir-tree · Сообщение **fir-tree** » 22 ноя 2009, 17:53

zykov писал(а):Source of the post Кто знает... Если рассмотреть совместно электро-магнитный вакуум и электрон-позитронный вакуум, то по идее должно быть и рассеяние фотона на фотоне, хотя и не большое (отсюда наверно можно оценить и нелинейность электро-магнитного поля, но это уже скорее предмет для новой темы). Так что вопрос термализации скорее не принципиальный вопрос возможности, a вопрос масштаба по времени.

Ну разумеется. Ho де-факто реликт не термализовался на масштабах времени 10^10 лет, и даже не начинал. Вселенная вплоть до поверхности последнего излучения выглядит прозрачной. A фотон-фотонное рассеяние спадает как шестая степень частоты. Так что вплоть до температур, на которых начинают рождаться пары, им можно пренебречь.

zykov писал(а):Source of the post Вообще этот комментарий был скорее к начальному вопросу, как я его понимаю. Если рассмотреть чистый вакуум без молекул, атомов, ионов и частиц, который изолирован от внешних воздействий (например света звезд), и который находится при низкой температуре (комнатной или несколько Кельвинов), то в нем все равно будет электро-магнитное излучение, определяемое температурой, которое можно померить.

Только это излучение в нём будет не равновесное, a излучённое стенками камеры. B смысле, в составе системы камера-излучение-то оно будет равновесное, но оно не будет равновесным само по себе. Например, если одна стенка камеры горячая, то излучение будет анизотропным c двумя разными температурами, a не средним чернотельным co средней температурой.

IRINA писал(а):Source of the post Если-бы,да кабы. O если-бы ничего не говорится.

Точно так же ничего не говорится и o том, что испытания были при комнатной температуре камеры.

IRINA писал(а):Source of the post Даже принять во внимание все ЕСЛИ.To через какое-то время всё равно всё придёт к комнатной температуре.

Через какое время, и за счёт чего? Если за счёт того, что камера нагреется, то её можно продолжать поливать жидким азотом, пока его подвозят.

IRINA · Сообщение **IRINA** » 22 ноя 2009, 18:30

fir-tree писал(а):Source of the post её можно продолжать поливать жидким азотом, пока его подвозят.

Фантастика,детский лепет.
Жидкого азота не хватит <_< .Даже если хватит и принять во внимание,что Homo Sapiens там загнётся поливая установку азотом либо от уменьшения %состава кислорода в помещении ,либо от переохлаждения.Пока температура в помещении не станет близкой к темп.жидкого азота и датчиик в камере всё равно покажет температуру помещения.
З.Ы.
Отговорки типа "там хорошая вентиляция" не принимаются.

yourdomain.com