Druck und Temperatur im Weltall

Hallo,

wie hoch (bzw. niedrig) sind eigentlich Druck und Temperatur im
Weltall?

Grüße Robin

Hallo Robin,

wie hoch (bzw. niedrig) sind eigentlich Druck und Temperatur
im
Weltall?

Das haengt natuerlich ganz davon ab, wo Du gerade bis :wink:. Ich nehme jetzt 'mal an, dass Du mit Weltall den Raum zwischen Planeten, Sternen, Schwarzen Lochern, … meinst. In beiden Faellen ist es nicht unbedingt einfach, sowohl Druck als auch Temperatur zu *definieren*. Geht man bei der Temperatur vom Maximum der Strahlung aus, so findet man i.A., d.h *nicht* in der Naehe von Sternen die 3Kelvin Hintergrundstrahlung. Kommt natuerlich naeher an Sterne heran, so wird’s waerme, und das ziemlich schnell. Die Koronae von Sternen sind meherer Millionen Kelvin heiss. Definiert man Temperatur auf Basis der (relativen) Gasgeschwindigkeiten, so kommt man in Gas/Molekuelwolken auf Temperaturbereiche von einigen Kelvin bis einige 1000 Kelvin (die leuchten dann auf Aufnahmen vom Himmel rot).
Mit dem Druck ist’s nicht viel einfacher. Die Dichte des interstellaren Gases/Staubes reicht von 1Atom / cm^3 bis (ich schaetze hier nur, habe leider die Zahl hier vergessen) einige 1000 / cm^3 oder bis zur Grenze, wann man es Protostern nennen moechte… Aber selbst die dichteste dieser Gaswolken ist i.A. immer noch wesentlich besser als das beste Vakuum auf der Erde, so dass p 1g) vernachlaessigbar.
Hmm… etwas schwammig, aber ich hoffe es beantwortet Deine Fragen wenigstens etwas.

Viele Gruesse
Ingo

Hallo Ingo,

wie hoch (bzw. niedrig) sind eigentlich Druck und Temperatur
im
Weltall?

Das haengt natuerlich ganz davon ab, wo Du gerade bis :wink:. Ich
nehme jetzt 'mal an, dass Du mit Weltall den Raum zwischen
Planeten, Sternen, Schwarzen Lochern, … meinst. In beiden
Faellen ist es nicht unbedingt einfach, sowohl Druck als auch
Temperatur zu *definieren*. Geht man bei der Temperatur vom
Maximum der Strahlung aus, so findet man i.A., d.h *nicht* in
der Naehe von Sternen die 3Kelvin Hintergrundstrahlung.

Ja, das meinte ich. Ich hatte mich nicht ganz so klar ausgedrückt.

Kommt
natuerlich naeher an Sterne heran, so wird’s waerme, und das
ziemlich schnell. Die Koronae von Sternen sind meherer
Millionen Kelvin heiss.

Klar.

Definiert man Temperatur auf Basis der
(relativen) Gasgeschwindigkeiten,

Auf welche andere Art der Temperaturdefinition hast Du Dich denn
oben bezogen?

so kommt man in
Gas/Molekuelwolken auf Temperaturbereiche von einigen Kelvin
bis einige 1000 Kelvin (die leuchten dann auf Aufnahmen vom
Himmel rot).

Interessant, auch wenn kein Stern nah dran ist?

Mit dem Druck ist’s nicht viel einfacher. Die Dichte des
interstellaren Gases/Staubes reicht von 1Atom / cm^3 bis (ich
schaetze hier nur, habe leider die Zahl hier vergessen) einige
1000 / cm^3 oder bis zur Grenze, wann man es Protostern nennen
moechte… Aber selbst die dichteste dieser Gaswolken ist
i.A. immer noch wesentlich besser als das beste Vakuum auf der
Erde, so dass p 1g) vernachlaessigbar.
Hmm… etwas schwammig, aber ich hoffe es beantwortet Deine
Fragen wenigstens etwas.

Vielen Dank vorerst und viele Grüße

Robin

Hallo Robin,

Geht man bei der Temperatur vom
Maximum der Strahlung aus, so findet man i.A., d.h *nicht* in
der Naehe von Sternen die 3Kelvin Hintergrundstrahlung.

Ja, das meinte ich. Ich hatte mich nicht ganz so klar
ausgedrückt.

Kommt
natuerlich naeher an Sterne heran, so wird’s waerme, und das
ziemlich schnell. Die Koronae von Sternen sind meherer
Millionen Kelvin heiss.

Klar.

Definiert man Temperatur auf Basis der
(relativen) Gasgeschwindigkeiten,

Auf welche andere Art der Temperaturdefinition hast Du Dich
denn
oben bezogen?

Oben bezueglich der Strahlung meine ich die sogenannte „Strahlungstemperatur“, die nur auf der vorhandenen Strahlung basiert. Die kann man mit Hilfe der Planckschen Strahlungsformel und des Stefan-Boltzmann-Gesetzes bekommen. Man berechnet sich mit Hilfe von Planck die Energiedichte e und loest dann die Stefan-Boltzmann-Formel e = sigma * T^4 nach T auf.

so kommt man in
Gas/Molekuelwolken auf Temperaturbereiche von einigen Kelvin
bis einige 1000 Kelvin (die leuchten dann auf Aufnahmen vom
Himmel rot).

Interessant, auch wenn kein Stern nah dran ist?

sorry, ich hab’ mich unklar ausgedrueckt. Einige Kelvin wenn nichts die Wolke heizt, d.h. kein Stern.
Die leuchtenden Wolken werden durch Strahlung von dort in der Naehe vorhandenen, meist jungen, Sternen „geheizt“ und somit zum Leuchten angeregt.

Dumme Frage: Druck ist doch Kraft (Newtom) pro Fläche
(quadratmeter), also p = F/A , mit F: Kraft, A: Fläche
Was hat die Dichte dann damit zu tun? Wird dann über die
Dichte
die Masse berechnet und dann mit Hilfe der dortigen
Gravitationskraft das Gewicht (Gewichtskraft), sowie auf
irgendeine Fläche bezogen der Druck???

Die Kraft (bzw. der Impuls) wird durch die einzelnen Teilchen auf den Koerper uebertragen. Und je groesser deren Dichte ist, desto hoeher auch der Druck, den sie ausueben koennen. Ich bekomm’ die Formel aber gerade nicht zusammengebastelt. Das muesste mittels Impuls- und Energieerhaltung funktionieren, so aehnlich wie man sich den Auftrieb ausrechenen kann, glaube ich.

Nebenbei: Wie gut ist eigentlich das beste auf der Erde bisher
erzeugte Vakuum?

Auch da kann man mich wahrscheinlich korrigieren, aber ich denke so die Gegend 10^(-12)…10^(-15) Bar.

Viele Gruesse
Ingo

Hallo, Ingo,

alles in allem sehr aufschlußreich, wie Deine Antworten beim
elektrischen Feld, vielen Dank!

Gruß Robin