Physik-Frage

[Hakim]

Mein NGA Prof. hat letztes ein Beispiel gebracht was ich irgendwie nicht glauben/nachvollziehen kann. Er meinte wenn man einen Taste Tee in einen Raum stellt wird dieser langsam abgekühlt, erreicht aber niemals genau Raumtemperatur?? Es war nur ein Beispiel für eine Abklingkurve. Ich hab nochmals nachgefragt und er bestätigte nochmals das die Temperatur irgendwann fast auf Raumtemperatur ist, aber niemals genau Raumtemperatur erreicht. Irgendwie hört sich das für mich unlogisch an.

[Silent3sniper]

Großer Temperaturunterschied -> Starke Abkühlung pro Zeit

Kleiner Temperaturunterschied -> Schwache Abkühlung pro Zeit

(exp. Zerfall)
f(t) = f(0) x e^-kt + raumtemp

--> f(0) x e^-kt tendiert für t gg. unendlich zu 0, wird aber niemals 0 erreichen. -> 0.00..........001 + 20 = Höhere Temperatur als Raumtemp.

Je geringer der Temperaturunterschied, desto geringer die Abkühlung -> lim °C strebt gg. Umgebungsniveau, erreicht es aber logischerweise nie.

[Hakim]

ok, wenn ich in einem Raum exakt 0 grad habe und dort eine Taste mit heißem Wasser aufstelle, dürfte es doch demnach nie gefrieren??

[Silent3sniper]

Also wenn es ein geschlossenes System ist, dürfte das Wasser schonmal grundsätzlich nicht gefrieren, da das Wasser die durchschnittliche Raumtemp auf über 0°C anhebt. Also ja, es dürfte niemals gefrieren.

Aber so ein Versuch ist nur in der Theorie machbar (aber eigtl. nachvollziehbar).

[mofhou]

Mein NGA Prof. hat letztes ein Beispiel gebracht was ich irgendwie nicht glauben/nachvollziehen kann. Er meinte wenn man einen Taste Tee in einen Raum stellt wird dieser langsam abgekühlt, erreicht aber niemals genau Raumtemperatur?? Es war nur ein Beispiel für eine Abklingkurve. Ich hab nochmals nachgefragt und er bestätigte nochmals das die Temperatur irgendwann fast auf Raumtemperatur ist, aber niemals genau Raumtemperatur erreicht. Irgendwie hört sich das für mich unlogisch an.
Überleg dir einfach mal, wann "f(x)=1/x" den Wert 0 wird (für x größer als 0)...
Dann verstehst du auch, was dein Prof dir sagen wollte ;)

[Kolos]

Das sind aber nur mathematische Beschreibungsmodelle. Ich denke er möchte es sich physikalisch klar machen. Machst du gerade Thermodynamik?

[Mino Osmon]

Entropie ist doch auch quantetisierbar, also wird es doch einen Punkt geben, wo der Quantensprung zum Ausgleich geschieht?

[Laz-Y]

...
Je geringer der Temperaturunterschied, desto geringer die Abkühlung -> lim °C strebt gg. Umgebungsniveau, erreicht es aber logischerweise nie.

Das klingt sehr logisch und ist sicher auch richtig. Aber wenn der Tee dann irgendwann nur 0,01 Grad von der Umgebungstemperatur entfernt ist spielt das doch praktisch keine Rolle mehr ;)

[Madman123456]

"Niemals" ist relativ...

Wenn der Tee soweit abgekühlt ist das er 0,000000001 ° über Raumtemperatur hat, ist weitere Abkühlung sehr sehr langsam. Und sie wird immer langsamer.

Eigentlich müsste man sagen, das der Tee sich durchaus auf Raumtemperatur abkühlt, es dauert eben unendlich lange.

[patermatrix]

Eigentlich müsste man sagen, das der Tee sich durchaus auf Raumtemperatur abkühlt, es dauert eben unendlich lange.
Was, da wir nicht unendlich lange warten können, niemals eintritt.

Wenn du von einem Bier unendlich kleine Schlücke nimmst, kannst du unendlich lange davon trinken :cool:

[BBB]

Unendlich kleine Schlücke kann man aber auch nicht nehmen ;)

[2L4Y]

Zitat Wiki: Wasser verdunstet schon bei Raumtemperatur, insofern die Luft nicht mit Wasserdampf gesättigt ist, was dem oben beschriebenen dynamischen Gleichgewicht entsprechen würde. Da dieses bei nahezu allen anderen Stoffen nicht der Fall ist und Wasser in der Erdatmosphäre eine herausragende Rolle spielt, wird von einer Verdunstung meistens nur in Zusammenhang mit Wasser gesprochen. Auf dem Prinzip der Wasserverdunstung beruht beispielsweise das Freilufttrocknen von Wäsche oder das Verschwinden von Wasserpfützen. Der Effekt der Verdunstungskühlung durch Wasser ist die Grundlage für den Effekt der Thermoregulation durch Schwitzen, indem der Haut die Verdunstungswärme entzogen und diese dadurch abgekühlt wird.

Quelle:http://de.wikipedia.org/wiki/Verdunstung

Durch die Verdunstung entsteht ein winzig kleiner Temperaturunterschied.

[Gnafoo]

Hm ist doch eigentlich einfach. Betrachte es einmal so: der Raum ist ein geschlossenes System (in der Theorie!) und du bringst durch die Tasse ein bisschen Wärmeenergie in den Raum.

Beim Abkühlen verteilt sich diese Wärme im Wesentlichen einfach. Schließlich kann sie aufgrund der Energieerhaltung nicht verschwinden. Das heißt dein Tee wird kälter (verliert Wärmeenergie) und der Raum ein kleines bisschen wärmer (gewinnt Wärmeenergie), solange bis ein Gleichgewicht hergestellt ist. Da die Energie die du am Anfang in das Experiment hineingesteckt hast nicht verloren gegangen sein kann, ist der gesamte Raum nun ein Stückchen wärmer.

[_DrillSarge]I[]

klassischer physik-fail. immer die rahmenbedingungen abändern, solange bis die aussage passt.
jaaa, der temperaturuntrschied ist unendlich klein (laut rechnung), praktisch ist das aber total unrelevant.
das hasse ich an physik. :D

[Silent3sniper]

I[;7000528']praktisch ist das aber total unrelevant

Nein absolut nicht, 0°C -> Wasser gefriert, 0°C + 1/x (x -> +∞) -> Wasser gefriert nicht.

Das ist ein Unterschied wie Tag und Nacht oder 1 und 0.

[nino]

Ist ja ähnlich wie beim radioaktiven Zerfall, da wird ja auch nur eine Halbwertszeit angegeben. Allerdings wenn man jetzt genau 10 Atome mit einer Halbwertszeit von 3ms hat sind nach einer Sekunde sicher alle zerfallen.

Das ist halt ein Modell zur Beschreibung eines relativ komplexen Systems. Wenn man das detailliert betrachten möchte braucht man andere mathematische Werkzeuge.

[Actionhank]

Ist ja ähnlich wie beim radioaktiven Zerfall, da wird ja auch nur eine Halbwertszeit angegeben. Allerdings wenn man jetzt genau 10 Atome mit einer Halbwertszeit von 3ms hat sind nach einer Sekunde sicher alle zerfallen.

Das ist halt ein Modell zur Beschreibung eines relativ komplexen Systems. Wenn man das detailliert betrachten möchte braucht man andere mathematische Werkzeuge.
Eben. Das verwendete Modell ist eine lineare Differentialgleichung und wie gesagt nur ein Modell. Das sieht man schon daran, dass es in der Realität keine linearen System gibt (behaupte ich jetzt einfach mal...). Daher sind solche "Grenzbetrachtungen" meist nicht zielführend.

[Plutos]

Ist ja ähnlich wie beim radioaktiven Zerfall, da wird ja auch nur eine Halbwertszeit angegeben. Allerdings wenn man jetzt genau 10 Atome mit einer Halbwertszeit von 3ms hat sind nach einer Sekunde sicher alle zerfallen.

Das ist halt ein Modell zur Beschreibung eines relativ komplexen Systems. Wenn man das detailliert betrachten möchte braucht man andere mathematische Werkzeuge.

Das behauptest DU ;). Ich behaupte, dass das nicht unbedingt so sein muss - der Zerfall erfolgt rein zufällig und die Halbwertszeit ist ja nur so etwas wie ein Mittelwert einer sehr sehr großen Anzahl an Beobachtungen.

Edit: und wenn wir schon dabei sind...wo wäre die Physik denn ohne die theoretischen, mathematischen Modelle? Natürlich lässt sich nicht alles 1:1 auf die Praxis übertragen, aber oftmals ist es eben doch so, dass der "Fortschritt" in etwa die Form "Praktisches Problem => Theoretisches Modell => Theoretische Erklärung/Lösung => Praktische Umsetzung der Lösung" annimmt.

[ux-3]

Ich hab nochmals nachgefragt und er bestätigte nochmals das die Temperatur irgendwann fast auf Raumtemperatur ist, aber niemals genau Raumtemperatur erreicht. Irgendwie hört sich das für mich unlogisch an.

Physikalische Antwort zum experimentellen Problem: Bei jeder vorgegebenen Messgenauigkeit wird nach einer gewissen Zeit Raumtemperatur erreicht.

[_DrillSarge]I[]

Nein absolut nicht, 0°C -> Wasser gefriert, 0°C + 1/x (x -> +∞) -> Wasser gefriert nicht.

Das ist ein Unterschied wie Tag und Nacht oder 1 und 0.
vielleicht wenn man sämtliche anderen faktoren ausblendet von idealem wasser ausgeht etc.. nur das gibt es PRAKTISCH überhaupt nicht.
deshalb meinte ich, dass ich in solchen fällen physik hasse :D. man kann sich natürlich alles zurechtbiegen.

[pt3]

Unendlich kleine Schlücke kann man aber auch nicht nehmen ;)
Seh ich das richtig, dass "unendlich klein" ein Oxymoron ist...?

[hmx]

Unendlich kleine Schlücke kann man aber auch nicht nehmen ;)

Kannst ja immer die hälfte davon trinken. ;)

[Annator]

Kannst ja immer die hälfte davon trinken. ;)

Und wenn du dann nur noch ein Molekül hast? Willst das dann teilen? ;)