ここから本文です

温度の「最高値」はありますか?

meg********さん

2013/3/3001:58:37

温度の「最高値」はありますか?

こんばんは。

「速度」の最低値は「静止」ですけど,逆の「最高値」は光の速さなんですよね。

一方,温度の最低値は絶対零度ですね。この温度では分子の熱運動が停止しています(ゼロ点振動とか難しい話はわたしにはよくわからないんですが)
では逆に,温度の最高値はあるのでしょうか? 温度が上がっていって,分子運動が光の速さほどまでに達したら,もう温度は上げられないような・・・

わたしの素人考えで,分子運動が速くなると質量が無限に近づくほどまで増加して,分子の持つエネルギーが大きくなるので,温度は最高値がなくて無限に高くなる,とか思ったんですが,,,でも温度と質量とは関係ないみたいだし。。。???

補足粒子の運動エネルギーの合計(粒子内の振動や回転はない場合)が,系の熱エネルギーになると思うのですが,そうすると,粒子の速度の上限がある限り,運動エネルギーの上限,ひいては熱エネルギーの上限もあるわけで,そうすると温度の上限もあるような。。。
でも,どこか考え方が間違ってるんですよね。それがどこなのか,もしおよろしければご教示いただけませんでしょうか。

閲覧数:
679
回答数:
4
お礼:
500枚

違反報告

ベストアンサーに選ばれた回答

プロフィール画像

カテゴリマスター

hek********さん

編集あり2013/3/3017:00:11

エネルギーを入力していくと状態の数が増えます(分子→イオン+電子、原子核→陽子や中性子、みたいな感じに)
で入力したエネルギーが状態を増やすのに使われて、状態あたりのエネルギーが変わらなくなると、そこに温度の上限ができます
http://homepage3.nifty.com/iromono/PhysTips/maxtemp2.html
にそのあたりの記述があります

質問した人からのコメント

2013/4/5 23:50:45

皆様ご回答ありがとうございました。

いやぁ、難しくって…

ベストアンサー以外の回答

1〜3件/3件中

並び替え:回答日時の
新しい順
|古い順

for********さん

2013/4/415:20:13

「温度と質量とは関係ない」というところが間違いだと思いますよ。
温度は、粒子の運動エネルギーで決まるということはご存知ですね。
その運動エネルギーが、物体の質量と速度で決まるんです。
(速度vで運動する質量mの物体の運動エネルギーは 1/2×mv^2)

高速近くまで加速すると、速度はあんまり増えなくなるけど、その代わりに質量がいくらでも増えてくれるようになるので、温度に上限はないことになります。

nic********さん

2013/3/3011:24:57

定義上、湿度の上限が100%である事は自明。
なので、何をどう定義するのかを整理しないと永遠にミスコミュニケーションが解消されない。

s_d********さん

編集あり2013/3/3100:44:45

温度の「最高値」はありません。
かなりおおざっぱにいうと
絶対温度をT, ボルツマン定数をk とすると
(1/2)kT が1自由度あたりの粒子のエネルギーの
平均です。エネルギーに上限がないのと同様に
温度にも上限はないのです。

統計力学を使ったもっとちゃんとした説明も
あります。

補足への回答

おそらく相対論的な状況と非相対論的な状況を
混同しているのだと思います。速度は光速が上限ですが
そこまで加速するためには無限のエネルギーが必要です。
よってエネルギーの上限はありません。少なくとも上限があるとは
結論できません。運動エネルギーの公式 (1/2)mv^2 は
非相対論的状況、つまり速度が光速に比べて十分小さい
ときしか成り立ちません。

この質問につけられたタグ

みんなで作る知恵袋 悩みや疑問、なんでも気軽にきいちゃおう!

Q&Aをキーワードで検索:

Yahoo! JAPANは、回答に記載された内容の信ぴょう性、正確性を保証しておりません。
お客様自身の責任と判断で、ご利用ください。
本文はここまでです このページの先頭へ

「追加する」ボタンを押してください。

閉じる

※知恵コレクションに追加された質問は選択されたID/ニックネームのMy知恵袋で確認できます。

不適切な投稿でないことを報告しました。

閉じる