Si la gravedad es función de la masa y la energía, ¿debería jugar un papel la temperatura?

Answer 1

La temperatura, al menos como se entiende normalmente, es solo una medida de la energía cinética promedio de un sistema. Para un gas perfecto:

[math] E_ {Avg} = \ frac {1} {2} mv_ {average} ^ 2 = \ frac {3} {2} k_ {Boltzmann} T [/ math]

Aquí está la [math] k_ {Boltzmann} = 1.38 \ times 10 ^ {- 23} m ^ 2 \ kg \ s ^ {- 2} \ K ^ {- 1} [/ math] constante de Boltzmann

Si verifica esa energía promedio a temperatura ambiente ([math] 298 \ K [/ math]):

[math] E_ {Avg} (298 \ K) = 4.11 \ times 10 ^ {- 21} \ J [/ math]

Esa es una energía increíblemente pequeña, al menos para el “mundo macroscópico”.

Por supuesto que es la energía promedio por molécula . Ahora, si tenemos un mol de gas, multiplicamos por el Número de Avogadro y obtenemos:

[math] E = 2.48 KJ [/ math]

Para obtener la masa relativista:

[math] E = mc ^ 2 \ rightarrow m = \ frac {E} {c ^ 2} [/ math]

Por lo tanto

[math] m = 2.75 \ times 10 ^ {- 14} \ kg = 0.0275 \ ng [/ math]

(1 ng = 1 mil millonésima gramo!)

¡Eso no es mucho! ¡Una gota de agua con un diámetro de 1 mm pesará casi 20,000 veces más!

Así, el calor contribuye de manera muy despreciable a la masa relativista.

Answer 2

Sí, pero la energía almacenada en la temperatura es pequeña en comparación con la energía de unión de las partículas. También la temperatura hace que la masa se expanda, lo que reduce la densidad del objeto, con el resultado final de una menor gravedad de la superficie del cuerpo.

Answer 3

No sé la respuesta, pero la siguiente tabla hace pensar que hay una buena razón para su pregunta. Entonces, en la Tierra pesas 75 kg, donde la temperatura central es de 6000 Kelvin y pesas mucho menos en planetas con temperaturas más bajas.

La siguiente información puede no ser correcta, pero si usted o cualquier otro lector puede verificarla, me interesaría. (Encontré esta tabla en notas de estudio que escribí hace muchos, muchos años y estoy segura de que debe haber alguna información actualizada en algún lugar).

Cuerpo solar Su peso Temperatura del núcleo

Tierra 75 kgs Hot 6000 K

Mercury 28 kgs Core enfriado

Mars 28 kgs Núcleo no volátil inactivo

Jupiter 177 kgs Muy caliente 36,000 K

Neptuno 84 kgs Hot 5000 a 6000 K

Saturno 79 kgs Caliente pero grande 11,700 C

Venus 68 kgs Desconocido – corteza gruesa

Urano 67 kgs Hot 5000 K

Plutón 5 kgs Núcleo frío en hielo

Luna 12 kgs Cool 1600 K

Sol 2100 kgs calor extremo 15 millones K

Espacio Cero Sin temperatura a menos que en

El campo de otro cuerpo con la temperatura.

Answer 4

Sí, la temperatura desempeña un papel, pero ya se tiene en cuenta en el término de densidad de energía.

Answer 5

¿En qué tipo de papel estás pensando? La temperatura es la inversa de la tasa de cambio de entropía con energía. Generalmente (pero no siempre) más energía y / o más masa (compuesta de los mismos tipos de partículas) significa más entropía, pero eso no dice nada acerca de la tasa de cambio.

Answer 6

Los efectos térmicos no son conservadores y la gravedad es un efecto conservador. La energía total que tiene un objeto dado puede tener términos tanto conservativos como no conservativos.