Теперь Кью работает в режиме чтения

Мы сохранили весь контент, но добавить что-то новое уже нельзя

Нагреется ли холодный газ при сокращении пространства?

Если пространство некоторой вселенной заполнено холодным газом, то сокращение пространства нагреет газ, значит увеличится его энергия и масса. Значит, где то должна уменьшится масса. У какой части пустого невесомого пространства уменьшится масса или энергия? Если у пространства был запас энергии, то сможет ли оно сжиматься, если начальная масса газа больше? Ведь на его нагрев просто не хватит запасов энергии у пространства.
Адиабатический нагрев газа, при уменьшении его объёма, следует из уравнения состояния газа. Это уравнение было получено в прошлые века, при исследованиях поршневых машин. Тогда считалось, что изменение объёма изменяет концентрацию теплорода. Но потом выяснилось, что изменение температуры вызвано движением поршня. Столкновение с ним молекул меняет их кинетическую энергию.
У вселенной нет поршня. Равномерное сжатие пространства с неподвижными молекулами не заставит их хаотически двигаться и сталкиваться, они просто будут постепенно сближаться, пока упруго не упрутся друг в друга. При этом всё равно не понятно, откуда пространство возьмёт энергию для упругого сжатия всех молекул в одну сингулярную точку.
Поэтому сжатие или расширение вселенной не должно существенно влиять на температуру вещества.
По этой же причине, не будет меняться температура холодного газового облака в космосе при его гравитационном самосжатии. Молекулы будут равномерно сближаться, пока упруго не упрутся друг в друга.
Не понятно, как Г. Гамов, на основе ошибочной теории горячей ранней вселенной, правильно рассчитал температуру реликтового излучения.
ФизикаНаука+3
Анонимный вопрос
  · 5,4 K
Инженер-теплоэнергетик, видеоигрок, читатель.  · 21 нояб 2022
Я не специалист по теории гравитации и вопросам расширения пространства как такового, но.
а) Под действием силы тяжести тело двигается ускоренно, следовательно, его кинетическая энергия m*w^2/2 увеличивается. Молекулы газового облака тоже сжимаются ускоренно, не равномерно.
б) При сжатии газа количество взаимодействий (столкновений) между частицами увеличивается, соответственно увеличивается интенсивность беспорядочного движения частиц. Температура определяется именно таким движением.
Сжимаемому газу неважно, поршень его сжимает или гравитация - оба фактора внешние. Температура сжимающегося газа будет расти даже при том, что процесс не строго адиабатный, ибо часть энергии теряется с излучением, и тем интенсивнее, чем сильнее газ сжат и выше его температура.
Откуда берётся гравитационная энергия, лучше спросить у профильных спецов.
@Bruther Derbian, У падающего баллона увеличивается внешняя энергия, а не внутренняя, поэтому температура почти... Читать дальше
Давно занимался прогнозирования. Потом бизнесом, но стал просто пенсионером. По...  · 18 нояб 2022
В физике уже не понимаю. Все на уровне представлений. Конечно, если молекулы неподвижны, а пространство сжимается, то греться нечему. А не подвижные молекулы это что и как? Молекулы двигаются, с уменьшением объёма число соудаоений увеличивается, температура будет рости. 
Комментарий был удалён за нарушение правил
Естественные науки  · 2 дек 2022
Прочищу вам мозги. Гравитация. Гравитационное сжатие - будет ли меняться температура. Обязательно. Вы говорите (в комментарии к ответу Сергея Трибунских), что "не любая кинетическая энергия" молекул определяет температуру, и что при гравитационном сжатии якобы сохраняется "порядок". Но все перемешается. И для газа появится то самое "максвелловское распределение"... Читать далее
Комментарий был удалён за нарушение правил
Хобби - здравый смысл, но всё некогда им заняться.  · 19 нояб 2022
В предложенной Вами модели, молекулы существуют отдельно от пространства (что уже неверно, но допустим). В то же время, избирательное исчезновение пространства из межмолекулярных промежутков, почему-то (почему?) оказывает на молекулы уже вполне физическое воздействие - упругое сжатие.  Если всё же со всем этим согласиться, то, видимо, энергия будет получена при... Читать далее
Вот чем мне нравятся "учёные" споры, это свойством съезжать с темы  и закончить не ответив по существу вопроса