Термодинамическое равновесие и градиент температуры

[EUgeneUS]

siago

Физические принципы, на которых измеряется длина/расстояние, тоже могут быть различными.
От прямого сравнения с эталоном до использования параллакса и всяких радио и лазерных дальномеров.
Аналогия с измерением длины - почти полная. Разве что, длина - величина аддитивная (длина целого есть сумма длин частей), а температура - не аддитивная.

[realeugene]

siago в сообщении #1609044 писал(а):

Поэтому у каждого термометра не только свой рабочий диапазон температур и своя точность, но и сам принцип измерения. Они меряют не температуру, они температуру показывают. А меряют, как я сказал, разное.

Любые физвеличины можно измерять при помощи самых разных принципов измерения. Главное, чтобы измеренная величина соответствовала теоретической модели. Линейки можно прикладывать (как их прикладывать - существуют варианты), геодезисты вычисляют расстояния триангуляцией, GPS измеряет задержки распространения радиоволн от летающих спутников, и все эти измерения основаны на общем понятии длины как расстояния между двумя точками в рамках модели евклидовой геометрии. Точно так же и с температурой. Температура - это термодинамическая величина, которую можно измерять самыми разными методами, но в рамках единой теории термодинамики.

[pppppppo_98]

siago в сообщении #1609044 писал(а):

Они меряют не температуру, они температуру показывают.

Абсолютно верно... Потом это все вылазит в квантовой механике и квантовой же термодинамике. Есть наблюдаемые (то есть физические переменные котроые измеряются), - положения, импульс, момент, энергия, четность и т.д., но нигде не найдете наблюдаемую температуру это параметр системы характеризующий ее определенное специфическое подпространство состояний, хотя его из некоторого ряда повторных измерений можно оценить с той или иной точностью

-- Чт сен 14, 2023 17:37:28 --

realeugene в сообщении #1609049 писал(а):

Температура - это термодинамическая величина, которую можно измерять самыми разными методами, но в рамках единой теории термодинамики.

только вот ньюанес заключается в том что длину можно померять всегда, переданный импульс или энергиию, а температуру только в состоянии термодинамического равновесия... Нет равновесия (а таких систем пруд пруди) прощай температура - сколько не прикладывай эталонную систему - результат 0

[realeugene]

pppppppo_98 в сообщении #1609102 писал(а):

Потом это все вылазит в квантовой механике и квантовой же термодинамике.

Не запутывайте людей. От обсуждаемой классической температуры до квантовой механики ещё пара десятков порядков масштаба системы.

pppppppo_98 в сообщении #1609102 писал(а):

только вот ньюанес заключается в том что длину можно померять всегда, переданный импульс или энергиию, а температуру только в состоянии термодинамического равновесия... Нет равновесия (а таких систем пруд пруди) прощай температура - сколько не прикладывай эталонную систему - результат 0

В неравновесной термодинамике с лишь локальным равновесием температура чувствует себя прекрасно. Возьмите достаточно маленькую термопару и мерьте.

[pppppppo_98]

realeugene в сообщении #1609109 писал(а):

В неравновесной термодинамике с лишь локальным равновесием температура чувствует себя прекрасно.

дадада... особенно в низкотемпературной плазме где "температура" электронов на порядки отличается от температуры ионов... Кхе-кхе... А что там про ранораспределение по степеням свободы в идеальном газе

-- Чт сен 14, 2023 20:56:22 --

realeugene в сообщении #1609109 писал(а):

От обсуждаемой классической температуры до квантовой механики ещё пара десятков порядков масштаба системы.

что в классической физике , что в квантовой температура феноменологческий модельный параметр, а не непосредственно наблюдаемая величина...

[sergey zhukov]

pppppppo_98
Давайте, действительно, в другой теме обсудим, что там в плазме происходит. Мы видим, вы все прекрасно понимаете. У нас тут скромная задача с бильярдными шариками.

[druggist]

pppppppo_98 в сообщении #1608929 писал(а):

температуру ввести как множитель лагранжа, при постулировании максимизации некоего функционала (как раз энтропии)

Вроде бы про это уже писали(множитель лагранжа и пр.)... Условный экстремум энтропии системы ищется при условии постоянства ее средней внутренней энергии($\sum\limits_{}^{}p_i E_i$)То есть, не для изолированной системы, а при наличии среды, с которой она взаимодействует. Если энергией взаимодействия со средой нельзя пренебречь по сравнению с внутренней энергией системы, то и существование постоянного среднего(и, следовательно, самого множителя лагранжа) под вопросом.

pppppppo_98 в сообщении #1609122 писал(а):

дадада... особенно в низкотемпературной плазме где "температура" электронов на порядки отличается от температуры ионов...

Там не существует локального термодинамического равновесия

[siago]

sergey zhukov в сообщении #1608986 писал(а):

1. Если изолированная система приходит к равновесию, то существует некий параметр, который в этом случае всюду по системе выравнивается. Назовем его температурой;

По определению этот параметр относится к категории "скорость".

-- 14.09.2023, 20:27 --

wrest в сообщении #1608990 писал(а):

sergey zhukov
Ну то есть требования к термометру такие. Берем систему состоящую из разных веществ в разных условиях (например разных агрегатных состояний, давлений и т.п.). Ждём долго. Опускаем термометр в каждое вещество/подсистему и снимаем показания, затем впускаем сколько-то энергии снаружи в систему, опять ждём, снимаем показания. Если показания были равны между собой в первом измерении, и были равны между собой во втором, тогда называем это термометром. Например, кипятим несколько материалов (кусок железа, кусок дерева и т.п.) в воде, укупориваем/теплоизолируем, ждем, и убеждаемся, что термометр показывает одинаково на всех материалах.

В частности, если мы в наш столб газа в гравитационном поле воткнули несколько идентичных термометров разнеся по высоте, подождали, а термометры показывают разное, то это - не термометры.

Ну, это не подход к созданию прибора. Мы, получается, тестируем прибор на явлении, которое собираемся с его помощью исследовать. То есть заведомо не знаем, правильно ли он будет показывать.

-- 14.09.2023, 20:30 --

Geen в сообщении #1608993 писал(а):

sergey zhukov в сообщении #1608992 писал(а):

для системы в тепловом равновесии существует прибор

Заметим, что этот прибор тоже часть системы... и ждём мы, когда например градусник подмышку суём, не просто так.

А тепловизор на инфракрасном диапазоне не часть системы и показывает мгновенно.

-- 14.09.2023, 20:33 --

realeugene в сообщении #1608999 писал(а):

Нет, мы конструируем такой прибор, исходя из известных нам законов термодинамики и свойств материалов.

Вот это правильный подход, по-моему, к конструированию приборов.

-- 14.09.2023, 20:35 --

realeugene в сообщении #1608999 писал(а):

Ничего нельзя померить непосредственно. Даже число яблок на столе: нужно их или увидеть, или пощупать.

А что бы вы назвали непосредственным измерением?

[Geen]

siago в сообщении #1609131 писал(а):

Ну, это не подход к созданию прибора. Мы, получается, тестируем прибор на явлении, которое собираемся с его помощью исследовать.

Здравствуй физика - здесь все измерения такие....

[siago]

realeugene в сообщении #1609013 писал(а):

sergey zhukov в сообщении #1609002 писал(а):

Ну, может быть, это знание помогает.

Нет, любые измерения физвеличин проводятся в рамках соответствующей физической модели. Для измерения температуры было важно, что у тел в тепловом контакте температура выравнивается. Без этого наблюдения о температуре рассуждать нельзя. Теория теплорода ничем не плоха в рамках своей узкой применимости и в несколько изменённой форме используется до сих пор в теплотехнике, когда, например, рассуждают о количестве тепла, поставленного теплоснабжающей организацией потребителю.

Для измерения температур это было важно, когда изобрели термометр, наполненный теплоносителем. А например для тепловизора это совершенно не важно.

[Geen]

siago в сообщении #1609131 писал(а):

А тепловизор на инфракрасном диапазоне не часть системы и показывает мгновенно.

Да что Вы говорите!...

[siago]

pppppppo_98 в сообщении #1609102 писал(а):

только вот ньюанес заключается в том что длину можно померять всегда, переданный импульс или энергиию, а температуру только в состоянии термодинамического равновесия... Нет равновесия (а таких систем пруд пруди) прощай температура - сколько не прикладывай эталонную систему - результат 0

Что-то все забыли про тепловизоры. Включай и наблюдай за термодинамическим штормом, не надо ждать, пока погода успокоится.

-- 14.09.2023, 20:54 --

pppppppo_98 в сообщении #1609122 писал(а):

особенно в низкотемпературной плазме где "температура" электронов на порядки отличается от температуры ионов... Кхе-кхе... А что там про ранораспределение по степеням свободы в идеальном газе

А вот в этом случае интересно, что бы показал тепловизор.

-- 14.09.2023, 20:57 --

Geen в сообщении #1609142 писал(а):

siago в сообщении #1609131 писал(а):

А тепловизор на инфракрасном диапазоне не часть системы и показывает мгновенно.

Да что Вы говорите!...

Ей-богу не вру!

[Geen]

siago в сообщении #1609147 писал(а):

А вот в этом случае интересно, что бы показал тепловизор.

siago в сообщении #1609147 писал(а):

Включай и наблюдай за термодинамическим штормом, не надо ждать, пока погода успокоится.

Если Вы плохо понимаете физические принципы работы какого-то прибора, то уместнее задавать вопросы....

[wrest]

siago в сообщении #1609147 писал(а):

Что-то все забыли про тепловизоры.

Потому что если вы снаружи изолированной системы, то излучение до вас доходить не должно (т.к. система изолированная).
Но тепловизоры это такое... Надо предполагать чернотельное излучение и т.п.

[realeugene]

siago в сообщении #1609147 писал(а):

Ей-богу не вру!

Врёте.

В тепловизоре матрица из термопар. Он реагирует быстро по сравнению с реакцией человека, но не мгновенно.