Ein Thermometer im Wind

Betrachten Sie zwei Fälle, Situation 1: Ein Thermometer steht still und Luft bläst daran vorbei. Situation 2: Das Thermometer bewegt sich mit dem Wind, sagen wir an einem Auto oder so.

Unter der Annahme einer Reibung zwischen dem Wind und dem Thermometer, werden die beiden Thermometer die gleiche Temperatur anzeigen?

Antworten (1)

Da Wärme im Wesentlichen ein Maß für die kinetische Energie der Teilchen in einer Substanz ist, würde technisch gesehen ein Thermometer mit ausgezeichneter Präzision einen Unterschied messen.

Die mit dem Thermometer kollidierenden Luftteilchen (in Situation 2) haben eine geringere Relativgeschwindigkeit zum Thermometer (im Vergleich zu Situation 1), daher haben ihre Kollisionen im Durchschnitt eine geringere Energie und es wird weniger Wärme/kinetische Energie auf das Thermometer übertragen Körper des Thermometers.

Dieser Effekt kann beobachtet werden, wenn Meteore mit hoher Geschwindigkeit in die Erdatmosphäre fliegen und aufgrund der erzeugten Reibungskraft verglühen (zum Glück ...).

Da die meisten Thermometer jedoch durch die Ausdehnung/Kontraktion einer Substanz aufgrund eines Wärmeanstiegs/-abfalls arbeiten (z. B. Quecksilber- oder Spiritusthermometer), ist ihre Genauigkeit sicherlich nicht gut genug, um eine solche Änderung (bei typischen Geschwindigkeiten) zu messen. Die meisten Standardthermometer, die zum Messen von Flüssigkeitstemperaturen verwendet werden, haben Eintauchtiefen vorgeschlagen, um Fehler durch Hitzespitzen am Boden oder Ausdehnung/Kontraktion des Glasrohrs zu minimieren, so dass mit den Messwerten dieser Thermometer sicherlich viele Fehler verbunden sind.

Objekte, die aus dem Weltraum in die Atmosphäre gelangen, erwärmen sich nicht durch Reibung; sie erwärmen sich, weil die Luft vor ihnen komprimiert wird , was die Luft erwärmt, die dann ihre Wärme an das wieder eintretende Objekt weiterleitet.
Das ist wahr, mein Gebrauch des Wortes „Reibung“ ist vielleicht nicht sehr streng, ich habe nur versucht, meine Antwort kurz zu halten, da die Frage ziemlich allgemein und grundlegend war. Angesichts der Tatsache, dass die auf ein plötzlich komprimiertes Gas übertragene Wärme von der Arbeit stammt, die auf die Moleküle darin ausgeübt wird (die in diesem Fall vom Meteor ausgeübt wird), glaube ich immer noch, dass meine Frage dazu dient, die Intuition in dem beschriebenen System ziemlich gut zu liefern. Danke für die Rückmeldung.
Sie sagen also, dass bei typischen Geschwindigkeiten kein signifikanter Unterschied zu beobachten ist.
Ja, ich ging davon aus, dass typische Geschwindigkeiten berücksichtigt wurden, da die gegebene Situation ein Thermometer an einem Auto war.
Ich bin vollkommen einverstanden.
Ein Thermometer im Wind
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