温度的测量和参考系的运动状态是否有关?

来源:百度知道 编辑:UC知道 时间:2024/07/07 11:58:22
温度的测量和参考系的运动状态是否有关?
已知:e=3kT/2,e为分子的平均平动动能,k为玻尔兹曼常数,T为被测物体的开尔文温度。
假设被测物体内每个分子的运动速度大小相对于地均为1000m/s,方向沿各个方向,参考系S的运动速度相对于地为10000m/s,这样的话,被测物体内每个分子的运动速度相对于参考系S而言就会增大----最小速度出现在与运动方向垂直的方向上,仍为1000m/s,其他分子的运动速度都会大于1000m/s。这样的话,从地上测量和从参考系S上测量,温度就会完全不同。
以上分析对吗?
注意:此时说的是温度的测量,不是从温度计里读数那种肉眼观测,而是实实在在的“测量”。就像相对论里的长度收缩,你用眼睛不一定能看出这个长度收缩,但可以测量出来。
e=mv^2/2=3kT/2,e为分子的平均平动动能,m为单个分子的质量,v^2为N个分子速度平方的平均值

“最小速度出现在与运动方向垂直的方向上,仍为1000m/s”这句话肯定是错的
如果最大速度出现在与S参考系相反的方向,那最小速度就是和S参考系相同的方向,即9000m/s。

关于你的推论,我觉得有那么点问题

首先温度是一个物体里千千万万分子运动叠加起来的属性,是分子平均动能的一个宏观表现,微观上讲,动的越快,温度越高
但是你所设的参考系已经上升到宏观,你在用宏观的模式在思考微观的东西,这个本身不说对错,首先没有意义。至少,如果你这么说也行,那我设个参考系,绝对零度之类的也应该能打破,都这么乱来,很多物理条规都要改吧。。。

这都是我的想法,没有借助任何资料,所以仅供参考

你这个问题涉及到了两个 概念
一个是热力学
一个是狭义相对论
热力学方面:分子的动能分两部分,一部分呢,是来源于共同的速度,这里是10000m/s,还有一部分是来源分子间相对的运动。由于物体的温度在微观表现与分子间相互作用的耗散,与他们所共同的速度没有关系,也就是说e=3kT/2中的e是由所有分子的速度减掉他们的平均速度(不是速率),然后平房得来的。
也就是ei=1/2*(vi-v平均),其中,v平均=求和vi。如果系统静止,v平均是0,你假定的体系中v平均=10000m/s。也就是说和物体是否运动没有关系。
狭义相对论方面:很不好说,如果假定温度计(测量手段)不动,假设内能不变的话,还涉及到两个问题,一个是尺缩,一个是质量减小,前者使势能增大,后者使势能减小,综合结果是什么,需要计算。

还有,你概念错了,相对论的尺缩你用眼睛是可以看到的,只要你没和运动物体在同一个参考系。就是因为你用尺子或眼睛的这种测量,加之光速是由上限,才出现时胀尺缩

纠正:这样分析不恰当。这实际上要看温度的本质是什么。温度是一个统计量。从分子运动的观点来看,温度标志着物体内部大量分子无规热运动的剧烈程度,温度是大量分子无规热运动平均平动动能的量度。参考系的运动与物体内部大量分子无规热运动无关,既非无规的,又非热运动,因此对分子无规热运动速度平方的平均值v^2无影响。
但参考系的相对运动u会对分子平均质量m产生影响,使e=m