Forum: Analoge Elektronik und Schaltungstechnik Sehr tiefe Temperaturen messen


von Esmu P. (Firma: privat) (max707)


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1. Wie mache ich es am Besten?

2. Wie werden die Messwerte auf die absolute Temperatur in Kelvin 
bezogen?

3. Wie kalibriere ich das Messsystem?

von georg (Gast)


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Die Frage lässt sich nicht ernsthaft beantworten ohne Angabe, was du 
denn unter sehr tief verstehst - -50 K? -150 K? -250 K? noch weniger??

Georg

von Frank L. (hermastersvoice)


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negative Kelvintemperaturen? Da will ich erstmal sehen wie DIE erzeugt 
werden bevor irgendwas gemessen wird

von Stefan F. (Gast)


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1) Indem du einen Sensor verwendest, der für diese Temperaturen geeignet 
ist.

2) Messwerte werden im einfachsten Fall durch eine mathematische Formel 
in die anzuzeigende Temperatur umgerechnet. Genauer wird es mit einer 
Übersetzungstabelle. Manchmal genügt eine Tabelle mit relativ wenigen 
Punkten, und alle Werte dazwischen werden mit einer Formel 
annäherungsweise berechnet.

3) Kommt auf dein Messsystem an.

Falls diese Antwort kein bisschen hilft (wovon ich ausgehe), denke 
nochmal über deine Frage nach.

von Sebastian S. (amateur)


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1. Dazu müsste man wissen, was Du denn messen willst.
   Das Hauptproblem bei geringen Temperaturen wird sein: Die aktuelle
   Temperatur des Messsystems.
   Ein sinnvoller Kontakt zum Messgut.
   Je nach zu messender Masse, eine geringe Masse des Sensors.
   Kurz gesagt: Das Zielsystem nicht zu beeinträchtigen.
2. Eine einfache Subtraktion, wenn Du von °C ausgehst.
   Physik einfachste Grundlagen.
3. Das kommt vor allem auf den Arbeitsbereich an.
   Auch spielen hier die Genauigkeitsanforderungen rein.
   Ist für Otto Normal nicht ganz einfach.
   Notfalls einen Kalibrierservice hinzuziehen.

von Horst (Gast)


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georg schrieb:
> -50 K? -150 K? -250 K?

ähh, ja. Zumindest Du kannst kälter als der absolute Nullpunkt mit 0K.
Wie willst Du sowas messen?

von Axel S. (a-za-z0-9)


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Esmeralda P. schrieb:
> 1. Wie mache ich es am Besten?

Wie machst du was am besten?

> 2. Wie werden die Messwerte auf die absolute Temperatur in Kelvin
> bezogen?

Meßwerte werden gemessen. Beziehen muß man da gar nichts.

> 3. Wie kalibriere ich das Messsystem?

Durch den Vergleich mit einem vorhandenen. Oder mit einem oder mehreren 
Normalen.

georg schrieb:
> Die Frage lässt sich nicht ernsthaft beantworten ohne Angabe, was
> du denn unter sehr tief verstehst

Ganz recht. Aber:

> -50 K? -150 K? -250 K? noch weniger??

Es gibt keine negativen Temperaturen auf der Kelvin-Skala.

von Hmm (Gast)


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Esmeralda P. schrieb:
> 1. Wie mache ich es am Besten?
>

NiCrNi gehen bis -220°C:
https://www.fuehlersysteme.de/mantel-thermoelement-typ-k-mit-2m-pvc-leitung.html

Die Antwort auf einen sehr großen Temperaturbereich ;-)

von Pandur S. (jetztnicht)


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zB 4.2K waere der Siedepunkt von Helium. Bei Normaldruck. Das Einfachste 
wird sein einen speziellen NTC oder PTC Widerstand zu kaufen. zB von 
Lakeshore, der kommt mit Kalibrierzertifikat. Und dann muss du nur noch 
den messen. Der geht zB von 2-300K.

Dann kann man auch noch den Gasdruck von He3 messen, das kondensiert in 
den mK.

Erst mal.. in welcher Temperaturregion willst du messen?

: Bearbeitet durch User
von Ingo L. (corrtexx)


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Ist euch eigentlich mal aufgefallen, wie kalt wir eigentlich leben? 0 K, 
weniger geht nicht, also unteres Ende. Ein Mensch fühlt sich bei 295K 
wohl. Das ist im Prinzip der unterste Zipfel der Temperaturskala. Eine 
Sonne brennt mit mehreren Millionen K im Inneren.

von Schreiber (Gast)


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Axel S. schrieb:
>> 3. Wie kalibriere ich das Messsystem?
>
> Durch den Vergleich mit einem vorhandenen. Oder mit einem oder mehreren
> Normalen.

Bei einem Thermoelement reicht eine Zweipunktkalibrierung. Einmal mit 
Eiswasser und einmal mit flüssigem Stickstoff.
Wenn es wirklich kalt wird, nochmal mit flüssigem Helium wiederholen

Hmm schrieb:
> NiCrNi gehen bis -220°C:
> https://www.fuehlersysteme.de/mantel-thermoelement-typ-k-mit-2m-pvc-leitung.html
Thermoelemente gehen bis knapp über 0K


Ein echtes Problem ist allerdings die Wärmeleitung über die 
Anschlussdrähte, da man bei tiefen Temperaturen zwar eine enorm hohe 
Temperaturdifferenz, dafür aber nur eine Kälteleistung im 
Milliwattbereich hat.

von Pandur S. (jetztnicht)


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Dafuer gibt es Thermoelemente mit duennen Draehten, zB 50u, nach unten 
in der Abmessung offen.

: Bearbeitet durch User
von Peter D. (peda)


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von Karl (Gast)


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Ingo L. schrieb:
> Ist euch eigentlich mal aufgefallen, wie kalt wir eigentlich leben?

Und wie drucklos. Unter 0bar geht nicht, wir dümpeln um die 1bar rum. 
Ein Wasserstrahlschneider kommt auf 30.000bar. Und ein Neutronenstern 
erst...

von Ingo L. (corrtexx)


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Wir sind aber auch echt Waschlappen...

von ths (Gast)


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Eher coole Typen, die sich keinem Druck hingeben

von Hmm (Gast)


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Karl schrieb:
> Ingo L. schrieb:
>> Ist euch eigentlich mal aufgefallen, wie kalt wir eigentlich leben?
>
> Und wie drucklos. Unter 0bar geht nicht, wir dümpeln um die 1bar rum.
> Ein Wasserstrahlschneider kommt auf 30.000bar. Und ein Neutronenstern
> erst...

Im Gegenteil!

Die Temperatur ist hoch. Das ist mehr als das zehnfache der Temperatur, 
bei der Wasserstoff siedet! Und ein Druck erst: über 100000 Pascal!

von Route_66 H. (route_66)


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Axel S. schrieb:
> Ganz recht. Aber:
>
>> -50 K? -150 K? -250 K? noch weniger??
>
> Es gibt keine negativen Temperaturen auf der Kelvin-Skala.

Richtig.
Dummerweise steht die Einheit Kelvin sowohl für absolute 
Temperaturangaben, aber auch für Temperaturunterschiede. Deshalb kann es 
durchaus negative Kelvin-Angaben geben!

von georg (Gast)


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Frank L. schrieb:
> negative Kelvintemperaturen?

Ich wollte auch zuerst C schreiben, aber dann ist mir die Maus 
verrutscht..

Aber eine Antwort zum Messbereich erhalten wir trotzdem nicht.

Georg

von nachtmix (Gast)


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Esmeralda P. schrieb:
> 3. Wie kalibriere ich das Messsystem?

Durch drehen am Offset-Poti kannst du problemlos auch negative Kelvin 
anzeigen lassen.

von Esmu P. (Firma: privat) (max707)


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georg schrieb:
> Frank L. schrieb:
>> negative Kelvintemperaturen?
>
> Ich wollte auch zuerst C schreiben, aber dann ist mir die Maus
> verrutscht..
>
> Aber eine Antwort zum Messbereich erhalten wir trotzdem nicht.
>
> Georg

Nun, Null Grad Celsius ist ein Bezugspunkt den jeder kennt. Zweihundert 
Grad heiße Gegenstände kann man noch kurz mit den Fingern berühren. 
Jeder der schon mal gelötet hat kennt diese Temperatur. So und nun geht 
es in die andere Richtung der Temperaturskala. Minus 200 Grad Celsius 
oder noch etwas kühler sind für mich sehr tiefe Temperaturen.

von oszi40 (Gast)


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Esmeralda P. schrieb:
> noch etwas kühler sind für mich sehr tiefe Temperaturen.

-273 Celsius = 0 Grad K. Den Rest siehe Tafelwerk.
Bei der Messung wäre allerdings auch die Eigenerwärmung des 
Temperaturfühlers und dessen mechanische Zerbrechlichkeit ein Thema.

"Eigentlich kann per definitionem nichts kälter sein als der absolute 
Nullpunkt der Kelvin-Skala. In Celsius sind das minus 273,15 Grad. 
Physikern der Ludwig-Maximilians-Universität München und des 
Max-Planck-Instituts für Quantenoptik in Garching gelang es nun 
allerdings in einem Experiment, ein atomares Gas zu erzeugen, das 
trotzdem negative Kelvin-Werte annehmen kann, wie sie in der 
Wissenschaftszeitschrift "Science" berichten. - "
Quelle: 
https://derstandard.at/1356426796476/Atomwolke-unterschreitet-absoluten-Nullpunkt

von Philipp G. (geiserp01)


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Was willst Du eigentlich messen? Wohnst Du auf einer Raumstation?

Beitrag #5363036 wurde von einem Moderator gelöscht.
Beitrag #5363048 wurde von einem Moderator gelöscht.
Beitrag #5363051 wurde von einem Moderator gelöscht.
von Zeno (Gast)


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georg schrieb:
> -50 K? -150 K? -250 K?

Ah da will einer noch unter den absoluten Nullpunkt. Ist ja schon fast 
Nobelpreisverdächtig.

Merke: Temperaturen mit der Maßeinheit Kelvin sind immer positiv.

von Jemand (Gast)


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Zeno schrieb:
> Merke: Temperaturen mit der Maßeinheit Kelvin sind immer positiv.

Sagt wer?

von Christian H. (netzwanze) Benutzerseite


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Zeno schrieb:
> Merke: Temperaturen mit der Maßeinheit Kelvin sind immer positiv.

Temperaturdifferenzen mit der Maßeinheit Kelvin können auch negativ 
sein.

von michael_ (Gast)


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Nein!

Kelvin ist immer absolut. Du verwechselst das mit Rechenzeichen.

oszi40 schrieb:
> -273 Celsius = 0 Grad K.

Ist auch nicht korrekt.
Es gibt kein Grad Kelvin oder °Kelvin.

Es gibt nur Kelvin.

von Harald W. (wilhelms)


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von (Gast)


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michael_ schrieb:
> Kelvin ist immer absolut.

Nein. Die Einheit an und für sich sagt nichts darüber aus ob "absolut" 
oder "relativ". Ein Delta T kann auch -30K sein z.B., und das ist nicht 
"absolut".

Beitrag #5363256 wurde von einem Moderator gelöscht.
von michael_ (Gast)


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rµ schrieb:
> Nein. Die Einheit an und für sich sagt nichts darüber aus ob "absolut"
> oder "relativ". Ein Delta T kann auch -30K sein z.B., und das ist nicht
> "absolut".

Ach, hast ja Recht!

Draußen sind +10°C und im Zimmer +22°C.

Wenn ich die Tür aufmache, sind es dann +32°C :--)

Beitrag #5363410 wurde von einem Moderator gelöscht.
von Timm R. (Firma: privatfrickler.de) (treinisch)


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Hallo,

Zeno schrieb:

> Merke: Temperaturen mit der Maßeinheit Kelvin sind immer positiv.

naja, immer ist ein großes Wort. Gut gebrüllt Löwe. Das gilt wohl nur, 
wenn die einzige Art von Temperatur, die man kennt, die empirische 
Temperatur ist.

Aber: Auch thermodynamische Temperaturen sind Temperaturen und bei K 
sogar ausgesprochen naheliegend.

In der statistischen Thermodynamik sind negative Temperaturen per se 
nicht ungewöhnlich und keinesfalls ausgeschlossen. Wie man sofort an der 
Temperatur im mikrokanonischen Ensemble sieht
Das ist keine abwegige Spezialdefinition der Temperatur, sondern die 
Definition der thermodynamischen Temperatur.

Negative Temperaturen tauchen zum Beispiel für die Spins bei NMR 
Experimenten auf.

Die einzige Besonderheit bei dem oben genannten Experiment ist, dass 
dort erstmalig negative Temperaturen für Bewegungsfreiheitsgrade 
auftreten, das ist rechnerisch nichts besonderes, aber dass es dazu eine 
Realisierung gibt war schon witzig.

> -50 K? -150 K? -250 K? noch weniger??

War natürlich trotzdem Nonsens, es ging mir nur um das "immer" und nicht 
darum so einen Dünnpfiff zu retten.

scnr
 Timm

: Bearbeitet durch User
Beitrag #5363425 wurde von einem Moderator gelöscht.
Beitrag #5363429 wurde von einem Moderator gelöscht.
von Esmu P. (Firma: privat) (max707)


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Hmm schrieb:
> Esmeralda P. schrieb:
>> 1. Wie mache ich es am Besten?
>>
>
> NiCrNi gehen bis -220°C:
> https://www.fuehlersysteme.de/mantel-thermoelement...
>
> Die Antwort auf einen sehr großen Temperaturbereich ;-)

Das würde mir nicht reichen. Aber angenommen es würde reichen, dann ein 
Ohmmeter anschließen und den Messwert in Tabelle nachschlagen würde dann 
reichen? Komfortabel mit einem Controller?

: Bearbeitet durch User
von Esmu P. (Firma: privat) (max707)


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von Timm R. (Firma: privatfrickler.de) (treinisch)


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Alter,

Hirnschaden, H. schrieb im Beitrag #5363429:
> Die Temperatur wurde doch für dieses Experiment über die Verteilung
> definiert.

nein. Die thermodynamische Temperatur wurde nicht für dieses Experiment 
irgendwie definiert, in dem Paper wurde die ganz normale Definition der 
thermodynamischen Temperatur verwendet.

> Is' ja auch logisch. Ohne Differenzen keine Dynamik.

Hast Du in der von mir angegebenen Defintion ein Delta gesehen? Nein. 
Eine thermodynamische Temperatur ist eine thermodynamische Temperatur. 
Die Differenz zweier thermodynamischen Temperaturen nennen wir auch so 
ähnlich. Zum Beispiel Temperaturdifferenz, Temperaturänderung, Differenz 
der Temperaturen oder so.

Bei Ensembles mit diskreten Spektren ist es relativ normal, dass 
negative Werte für die absolute (hier im Sinne von „nicht Differenz” und 
nicht im Sinne von >0) Temperatur auftreten. Siehe Definition.

Messen im Sinne des TO, mit einem PT-10^x oder NTC, PTC oder 
Thermoelement kann man diese Temperatur natürlich nicht.

vlg

 Timm

: Bearbeitet durch User
von Esmu P. (Firma: privat) (max707)


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Komisch, sonst fragt ihr immer wofür brauchst du das? Will hier keiner 
mehr neugierig sein?

von g457 (Gast)


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> Sehr tiefe Temperaturen messen

Wir haben früher niedrige Temperaturen (grob 2K bis 4K) anhand der 
Flussspannung einer Diode gemessen.

> Will hier keiner mehr neugierig sein?

Willst Du trollen?

von WollenSiePommesDazu (Gast)


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Da du selber ja nicht in der Lage bist nachzulesen wie Thermoelemente 
funktionieren und daher annimmst ein Ohmmeter würde dafür ausreichen es 
auszulesen, bist du wohl selber auch nicht ausreichend neugierig.

von Esmu P. (Firma: privat) (max707)


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g457 schrieb:
>> Sehr tiefe Temperaturen messen
>
> Wir haben früher niedrige Temperaturen (grob 2K bis 4K) anhand der
> Flussspannung einer Diode gemessen.
>
>> Will hier keiner mehr neugierig sein?
>
> Willst Du trollen?

Nö, bin nur wissbegierig.

wie genau waren deine Messungen und welche Probleme sind dabei zu 
meistern?

von Arc N. (arc)


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Esmeralda P. schrieb:
> 1. Wie mache ich es am Besten?

Siehe unten bzw.
https://www.bipm.org/utils/common/pdf/ITS-90/Guide-ITS-90-Introduction-2015.pdf 
und bspw.
Calibration of Cryogenic Resistance Thermometers between 0.65 K and 165 
K on the International Temperature Scale of 1990
https://nvlpubs.nist.gov/nistpubs/SpecialPublications/NIST.SP.250-91.pdf

> 2. Wie werden die Messwerte auf die absolute Temperatur in Kelvin
> bezogen?

Siehe unten

> 3. Wie kalibriere ich das Messsystem?

ITS-90...
Definiert sind div. Tripelpunkte
Argon: 83.8058 K
Sauerstoff: 54.3584 K
Neon: 24.5561 K
Wasserstoff: 13.8033 K
ab Wasserstoff und darunter wird's noch interessanter...
Mise en pratique for the definition of the kelvin
https://www.bipm.org/utils/en/pdf/MeP_K.pdf
Guide to the Realization of the ITS-90 Cryogenic Fixed Points
https://www.bipm.org/utils/common/pdf/ITS-90/Guide-ITS-90-Cryogenic-Fixed-Points-2017.pdf
bzw. PLTS-2000 (für den Bereich 0.9 mK bis 1 K)
https://www.ptb.de/cms/ptb/fachabteilungen/abt7/fb-74/ag-744/darstellung-der-provisorischen-tieftemperaturskala-plts-2000.html

Hirnschaden, H. schrieb im Beitrag #5363036:
> Ainen gudden!
>
> "Physiker um Ulrich Schneider und Immanuel Bloch haben nun ein Gas
> realisiert, in dem diese Verteilung genau umgedreht ist:"
>
> DIE Verteilung will ich sehen.

https://www.mpg.de/6769805/negative_absolute_temperatur
Negative Absolute Temperature for Motional Degrees of Freedom, Braun et 
al., 2012 https://arxiv.org/pdf/1211.0545.pdf

von Wolfgang (Gast)


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Hirnschaden, H. schrieb im Beitrag #5363410:
> michael_ schrieb:
>> Es gibt kein Grad Kelvin oder °Kelvin.
>
> Wieso nich'?

Weil im SI das Kelvin als Basiseinheit für die thermodynamische 
Temperatur definiert ist.
https://de.wikipedia.org/wiki/Internationales_Einheitensystem#SI-Basiseinheiten

Du kannst dir natürlich eine eigene Definition schaffen, aber erwarte 
nicht unbedingt, dass andere Leute dich dann verstehen.

Beitrag #5365042 wurde von einem Moderator gelöscht.
Beitrag #5365121 wurde von einem Moderator gelöscht.
von Zeno (Gast)


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Timm R. schrieb:
> War natürlich trotzdem Nonsens, es ging mir nur um das "immer" und nicht
> darum so einen Dünnpfiff zu retten.

Wenn ich Temperaturen messe, und darum ging es, dann messe ich immer 
absolute Temperaturen, wenn ich als Maßeinheit Kelvin wähle. Diese 
gemessenen Tempraturen sind dann eben immer positiv, da die Kelvinskala 
eben nun mal bei 0 beginnt oder besser als Bezug den absoluten 
Temperaturnullpunkt benutzt.

Die Krux bei dem Ganzen ist, daß berechnete Temperaturen, 
Temperaturdifferenzen etc. eben auch Kelvin als Einheit verwenden und 
diese können dann schon negativ sein.
Man muß halt auf den Kontext achten. Vor gut 40 Jahren hat bei 
berechneten Temperaturen als Maßeinheit oftmals grd angegeben, womit 
alles klar war. Auch beim Ausdehnungskoeffizienten war früher grd 
gebräuchlich (µm/m/grd) - heute nur noch Exp-6/K (µm und m kürzen sich 
dann heraus).

von Bülent C. (mirki)


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Esmeralda P. schrieb:
> Minus 200 Grad Celsius
> oder noch etwas kühler sind für mich sehr tiefe Temperaturen.

Wieso tief? Du musst immer von unten schauen, es kann nur wärmer werden 
vom absoluten Nullpunkt aus gesehen ;-)

von Timm R. (Firma: privatfrickler.de) (treinisch)


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Hallo,

Zeno schrieb:

> Die Krux bei dem Ganzen ist, daß berechnete Temperaturen,
> Temperaturdifferenzen etc. eben auch Kelvin als Einheit verwenden

Nicht "auch".

Kelvin ist die SI-Einheit der thermodynamischen Temperatur ("Unité de 
température thermodynamique", S. 23,  Le Système international d’unités,
8e édition 2006)

ist nicht eine "berechnete" Temperatur, im sinne von ∆T sondern eine der 
zentralen Definitionen für "Temperatur" an sich und als solche.

Kannst Du irgendeine Stelle in einem SI Dokument zitieren, die festlegt, 
dass T<0 nicht gehen soll? In fast allen üblichen Experimenten ist das 
von Natur aus so, aber es gibt auch eine Welt jenseits dieser Setups.

Negative Temperaturen sind natürlich auch sehr wohl messbar, aber eben 
nur nicht mit einfachen Sensoren wie Widerständen oder Thermoelementen.

Das eine als „berechnet” abzutun und das andere als „gemessen” zu adeln 
wird der Sache nicht gerecht. Auch die Anzeige auf einem K-Type 
Thermometer ist berechnet und da steckt auch nicht viel weniger Physik 
dahinter als in einer Besetzungsinversion im NMR.

vlg

 Timm

: Bearbeitet durch User
von Zeno (Gast)


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@Tim:
Du willst mich nicht verstehen. Ist mit aber auch Rille.
Im übrigen adle ich hier gar nichts.

von Zeno (Gast)


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Kleiner Nachtrag:
Das Kelvin (Einheitenzeichen: K) ist die SI-Basiseinheit der 
thermodynamischen Temperatur und zugleich gesetzliche Temperatureinheit.

und weiter gelesen

Das Kelvin (Einheitenzeichen: K) ist die SI-Basiseinheit der 
thermodynamischen Temperatur und zugleich gesetzliche Temperatureinheit

......

Allerdings finden negative absolute Temperaturen als rein rechnerisches 
Hilfsmittel durchaus Anwendung.


Quelle:https://de.wikipedia.org/wiki/Absolute_Temperatur

Negative Temperaturen sind ein rechnerisches Hilfmittel - Punkt.
Noch einmal: Der absolute Nullpunkt von -273,15°C ist der Nullpunkt der 
Kelvin-Temperaturskala. Tiefer geht es nicht und selbst dieser Punkt ist 
weder erreichbar noch messbar.

Beitrag #5365362 wurde von einem Moderator gelöscht.
Beitrag #5365432 wurde von einem Moderator gelöscht.
von Timm R. (Firma: privatfrickler.de) (treinisch)


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Lieber Hirnschaden,

Hirnschaden, H. schrieb im Beitrag #5365362:

> Machst Du hier einen Eiertanz oder wieso gehst Du nicht mehr auf meine
> Texte ein?

> Timm R. schrieb:
>> Negative Temperaturen sind natürlich auch sehr wohl messbar, aber eben
>> nur nicht mit einfachen Sensoren wie Widerständen oder Thermoelementen.
>
> Mach mal xor. Zum Beispiel mit einem negativen Meter.

Bei genauem Hinsehen siehst Du ein Indiz, warum ich nicht auf Deine 
Beiträge eingehe.

"Mach mal vor" ist natürlich völlig absurd. Ich kann nicht mal einen 
Handstand vormachen und dessen Existenz ist wohl unbestritten.

"Negativer Meter" ich schrieb nichts von negativem Meter, noch nicht mal 
von "negativem Kelvin", sondern von negativen Temperaturen. Abgesehen 
davon, dass sogar die T<0 Gegner hier sicherlich keinerlei Einwände 
gegen s<0 hätten.

Davon ab sind Strecken als extensive Größen noch nicht mal im Prinzip 
mit intensiven Größen, wie Temperatur verwandt. Dem Vergleich fehlt 
schon im inneren jede Berechtigung.

Und, ganz ehrlich, dieses Gerede mit thermodynamischer Thermodynamik in 
deinem Beitrag davor ... Du hast doch nicht ernsthaft darauf eine 
Antwort erwartet? Es gibt keinerlei Verpflichtung sich mit Rabulisten 
auseinanderzusetzen, weder moralisch noch nach den Forumsregeln.

> Machst Du hier einen Eiertanz oder wieso gehst Du nicht mehr auf meine
> Texte ein?

Weil es sich genau um das handelt: "Texte", nicht Beiträge.

vlg

Timm

: Bearbeitet durch User
von Philipp G. (geiserp01)


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Hirnschaden, H. schrieb im Beitrag #5365362:
> ...daß die Thermodynamik als Einfallstor für die Stringtheorie in die
> reale Welt dienen soll.
> Daß dazu die SI-Einheiten verunstaltet

Jetzt seid ihr aber ziemlich weit weg vom Thema. Hätte der TO bloss 
vermieden, überhaupt irgendeine SI Einheit zu erwähnen. Vielleicht hätte 
er schreiben sollen 'wie Temperaturen messen die auch für die 
Norddeutschen als schweinekalt empfunden werden'.

Entspricht dann so etwa 1 Kelvin.

von Verdacht (Gast)


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Hirnschaden, H. schrieb im Beitrag #5365362:
> ...daß die Thermodynamik als Einfallstor für die Stringtheorie in die
> reale Welt dienen soll.
> Daß dazu die SI-Einheiten verunstaltet weden halte ich für
> seeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeehr bedenklich.

Hirnschaden == Kurt Bindl?

von 6a66 (Gast)


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Philipp G. schrieb:
> 'wie Temperaturen messen die auch für die
> Norddeutschen als schweinekalt empfunden werden'.

<OT>
Zum Beweis dass es negative Temperaturen gibt :)
https://www.philognosie.net/spiele-fun/humor-was-passiert-bei-welcher-temperatur
</OT>

rgds

von Philipp G. (geiserp01)


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Um dem Thema wieder etwas mehr Substanz zu widmen.

Ein NTC Widerstand, welcher negative Temperaturbereich deckt der 
ab?(Angaben bitte in der SI Einheit Celsius °C)

von Achim B. (bobdylan)


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Philipp G. schrieb:
> Ein NTC Widerstand, welcher negative Temperaturbereich deckt der
> ab?

Jeden bis zum Erreichen seiner Supraleitfähigkeit.

von Philipp G. (geiserp01)


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Achim B. schrieb:
> Supraleitfähigkeit

Und wäre das nicht der absolute Nullpunkt, ohne jetzt das Wort von K 
alleine zu Haus zu erwähnen?

von Axel S. (a-za-z0-9)


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Hirnschaden, H. schrieb im Beitrag #5365362:
> Machst Du hier einen Eiertanz oder wieso gehst Du nicht mehr auf meine
> Texte ein?

Ist hier zwar OT - aber schon durch die Wahl deines Nicks hast du 
dermaßen geringe geistige Reife offenbart, daß kaum jemand deine Posts 
ernst nehmen oder mit dir diskutieren wollen wird.

von Axel S. (a-za-z0-9)


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Philipp G. schrieb:
> Achim B. schrieb:
>> Supraleitfähigkeit
>
> Und wäre das nicht der absolute Nullpunkt, ohne jetzt das Wort von K
> alleine zu Haus zu erwähnen?

Die meisten Materialien, die Supraleitfähigkeit erreichen, tun das 
deutlich[1] oberhalb des absoluten Nullpunkts. Bei einem NTC würde ich 
nicht davon ausgehen, daß das verwendete Material überhaupt supraleitend 
wird.


[1] na ja, "deutlich" für Physiker. Wikipedia sagt z.B. 15mK für 
Wolfram. Das ist schon verdammt nah dran.

von Harald W. (wilhelms)


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Philipp G. schrieb:

> (Angaben bitte in der SI Einheit Celsius °C)

Die gibt es nicht.

von Achim B. (bobdylan)


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Philipp G. schrieb:
> Und wäre das nicht der absolute Nullpunkt, ohne jetzt das Wort von K
> alleine zu Haus zu erwähnen?

Nö, so ich weit weiß, tritt Supraleitfähigkeit bei bestimmten Metallen 
auch oberhalb des absoluten Nullpunktes auf oder ein. Das basiert aber 
nur auf irgendwo angelesenes Viertel- bis Halbwissen.

von Philipp G. (geiserp01)


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Ok, und wie lösen wir nun das Problem?

Sagen wir, ich bin der Auftraggeber, die NASA. In Molekülwolken kann es 
bis zu 10K kalt werden.

Die wollen wir messen. Nur wie? Infrarot? ;)

von Achim B. (bobdylan)


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Philipp G. schrieb:
> In Molekülwolken kann es
> bis zu 10K kalt werden.

Die Frage ist unpräzise. Welches ist die Normaltemperatur dieser 
Molekülwolke? Zimmertemperatur? Dann ist es einfach. Null K? Dann kann 
sie nicht kälter werden, sondern nur wärmer.

von Philipp G. (geiserp01)


Lesenswert?

Ich schrieb ja, bis zu 10K.

Es gibt keine Normaltemperatur in Molekülwolken, da:

Da molekularer Wasserstoff aufgrund seiner Symmetrie kein Dipolmoment 
hat, hat er bei Temperaturen von 10–20 K, wie sie in Molekülwolken 
üblich sind, keine beobachtbaren Absorptions- oder Emissionslinien und 
kann somit nicht beobachtet werden. Stattdessen müssen indirekte 
Beobachtungsmethoden (engl. Tracer), wie entweder das Vorhandensein von 
Stellvertretermolekülen oder von Staub genutzt werden.

Davon ausgehend, möchten setzen wir 10-20K als 'normal' an.

: Bearbeitet durch User
von Pandur S. (jetztnicht)


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> 10K .. Die wollen wir messen. Nur wie? Infrarot?

Eher nicht. Die Waermestrahlung vom Koerperwaerme liegt bei 10um, bei 
kaelteren Temperaturen werden die Wellenlaengen laenger. .. Genau .. der 
Mikrowellen Hintergrund im Weltall in den einstelligen GHz entspricht 4K 
oder so.

Nee. Bei diesen Temperaturen verwendet man Laserkuehlung. Laser zum 
Kuehlen. Also eher in dieser Richtung weiterdenken.

von Schreiber (Gast)


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Zitronen F. schrieb:
> Bei diesen Temperaturen verwendet man Laserkuehlung. Laser zum
> Kuehlen. Also eher in dieser Richtung weiterdenken.

NEIN.
Bis 4K wird definitiv nur mit Helium (Verdampfungskühlung) gekühlt, 
Laserkühlung ist bei so hohen Temperaturen VÖLLIG UNBRAUCHBAR

Wenn es noch kälter werden soll, nimmt man eine 
3He-4He-Mischungskühlung. Erst wenn die nicht mehr reicht, nimmt man 
zusätzlich noch eine Laserkühlung.

von Philipp G. (geiserp01)


Lesenswert?

Verstehe ich nicht. Warum sprecht ihr jetzt von Kühlung wenn es schon 
ziemlich kalt ist bei 10K?

von Schreiber (Gast)


Lesenswert?

Philipp G. schrieb:
> Verstehe ich nicht. Warum sprecht ihr jetzt von Kühlung wenn es schon
> ziemlich kalt ist bei 10K?

Weil 10K nicht kalt, sondern WARM sind. Zumindest dann, wenn man tiefere 
Temperaturen benötigt. Und die benötigt man für manche Anwendugen 
nunmal.

Elektromagnete werden beispielsweise üblicherweise mit flüssigem Helium 
auf 4K gekühlt, sofern man ein starkes Magnetfeld benötigt. Ohne 
Supraleiter wären die erforderlichen Ströme nicht mit vertrebarem 
Aufwand handhabbar. Ist keine exotische Anwendung, sondern wird in fast 
jedem MRT so eingesetzt und findet sich daher in jedem Krankenhaus.

von Pandur S. (jetztnicht)


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Ich hab mich eher auf Molekuehlwolken bezogen. Dort ist es relativ 
schwierig eine Temperatur anzugeben, weil Temperatur eine 
translatorische Geschichte ist. Und man auch nicht mehr statistisch 
viele Atome hat. Das Festhalten der Atome geschieht in einem Laserfeld, 
das auch gleich noch kuehlen kann.

von Zeno (Gast)


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Achim B. schrieb:
> Nö, so ich weit weiß, tritt Supraleitfähigkeit bei bestimmten Metallen
> auch oberhalb des absoluten Nullpunktes auf oder ein. Das basiert aber
> nur auf irgendwo angelesenes Viertel- bis Halbwissen.

Supraleitfähigkeit und absoluter Nullpunkt sind 2 verschiedene Paar 
Schuhe.
Supraleitung tritt so bei ca -200°C (73,15K) auf. Das ist dann schon 
noch etwas weg vom absoluten Nullpunkt.

Der absolute Nullpunkt ist weder technisch erreich- noch messbar.

von Schreiber (Gast)


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Zeno schrieb:
> Supraleitung tritt so bei ca -200°C (73,15K) auf. Das ist dann schon
> noch etwas weg vom absoluten Nullpunkt.

Werkstoffabhängig. Und von der Stärke eines entv. vorhandenen 
Magnetfeldes Abhängig.
Hat schon seinen Grund, weshalb die Spulen im MRT mit teurem Helium auf 
4K gekühlt werden, auch wenn es Hochtemperatursupraleiter gibt, die man 
mit billigem Stickstoff kühlen kann.

von Axel S. (a-za-z0-9)


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Schreiber schrieb:
> Philipp G. schrieb:
>> Verstehe ich nicht. Warum sprecht ihr jetzt von Kühlung wenn es schon
>> ziemlich kalt ist bei 10K?
>
> Weil 10K nicht kalt, sondern WARM sind. Zumindest dann, wenn man tiefere
> Temperaturen benötigt. Und die benötigt man für manche Anwendugen
> nunmal.

Wovon zum Teufel sprichst du? Die Frage war, wie man die Temperatur
der Wasserstoffwolke mißt, die (die Sonde/der Satellit)¹ gerade
(passiert/durchquert)¹. Die Schätzung ist bei 10K und man will es
jetzt halt genau messen.

¹ nichtpassendes streichen

von Axel S. (a-za-z0-9)


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Zeno schrieb:
> Achim B. schrieb:
>> Nö, so ich weit weiß, tritt Supraleitfähigkeit bei bestimmten Metallen
>> auch oberhalb des absoluten Nullpunktes auf oder ein. Das basiert aber
>> nur auf irgendwo angelesenes Viertel- bis Halbwissen.
>
> Supraleitfähigkeit und absoluter Nullpunkt sind 2 verschiedene Paar
> Schuhe.

Ja. Tatsächlich ungefähr so unterschiedlich wie Sandalen und Stiefel.

> Supraleitung tritt so bei ca -200°C (73,15K) auf. Das ist dann schon
> noch etwas weg vom absoluten Nullpunkt.

Das wären dann schon Hochtemperatursupraleiter (die Grenze wird bei 23K 
gezogen). Das sind i.d.R. Keramikmaterialien und keine Metalle.

Man kann das auch ganz einfach mal nachlesen:

https://de.wikipedia.org/wiki/Supraleiter#Metallische_Supraleiter_bei_extrem_tiefen_Temperaturen

hat eine Tabelle mit den Sprungtemperaturen für verschiedene Metalle.

von Philipp G. (geiserp01)


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Axel S. schrieb:
> Wovon zum Teufel sprichst du? Die Frage war, wie man die Temperatur
> der Wasserstoffwolke mißt, die (die Sonde/der Satellit)¹ gerade
> (passiert/durchquert)¹. Die Schätzung ist bei 10K und man will es
> jetzt halt genau messen.

Molekülwolke.

Dennoch, danke. Jetzt wo ich eine konkrete Fragestellung gestellt habe, 
kommt auf einmal nichts mehr, obwohl es sehr interessant wäre.

Mit Laser kühlen? Was für einer? Und dann? NTC ins Loch stecken? ;)

von Pandur S. (jetztnicht)


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Aha. Der Satellit durchquert eine Wolke... der Druck waere ? Bei Null 
Druck ist eine Temperaturdefinition eher schwierig. Da bleibt dann noch 
die Strahlungsbilanz der Oberflaechen.
Bei Druck ungleich Null gibt's dann noch eine Schockwelle, da die Sonde 
mit Hyperschall unterwegs ist.

von Philipp G. (geiserp01)


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Zitronen F. schrieb:
> Aha. Der Satellit durchquert eine Wolke...

Tut er.

> der Druck waere ? Bei Null

Wissen wir nicht. Ihre Aufgabe ist den Sensor zu liefern.

> Druck ist eine Temperaturdefinition eher schwierig.

Leider müssen wir Ihnen mitteilen, dass unsere Geschäftsleitung 
beschlossen hat, den Auftrag an Honeywell zu vergeben.

Sorry, Erst hat man den TE ausgelacht. Dann hat man gefühlte 40 Seiten 
sich über die SI Normen ausgelassen. Danach gab es einen kurzen Exkurs 
in die Themodynamik.

Jetzt wo ich die Frage in einen neuen Kontext gerückt habe, geht es 
plötzlich per se nicht.

Gleich kommt der Falk und schreibt Blödsinn drunter.

: Bearbeitet durch User
von Pandur S. (jetztnicht)


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Der Thread scheint gekapert worden zu sein .. Einen Voodoo Sensor kann 
jeder liefern, wenn's was taugen soll wird's aufwendiger. Wenn man erst 
nach dem 20. Post erfaehrt worums geht dauert's eben laenger.

von W.S. (Gast)


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Horst schrieb:
> georg schrieb:
>> -50 K? -150 K? -250 K?
>
> ähh, ja. Zumindest Du kannst kälter als der absolute Nullpunkt mit 0K.
> Wie willst Du sowas messen?

Du kennst doch sicherlich den Spruch vom Mathe-Professor, der etwas zu 
früh zur Vorlesung kam: Er guckte in den Hörsaal, sah 3 Studenten drin, 
vertrat sich dann ein paar Minuten vor der Tür die Füße, wonach er 5 
Studenten aus dem Hörsaal kommen sah. "Ach ja, wenn jetzt noch zwei 
hineingehen, ist der Hörsaal leer und ich muß die Vorlesung absagen".

W.S.

von Axel S. (a-za-z0-9)


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Zitronen F. schrieb:
> Der Thread scheint gekapert worden zu sein ..

Nein. Der Thread war effektiv tot. Das TE hatte ja eigentlich gar kein 
Problem zu lösen. Es wollte sich nur mal informieren wie man "niedrige" 
Temperaturen mißt. Typischer Fall von "zu faul, um Wikipedia zu lesen".

> Wenn man erst
> nach dem 20. Post erfaehrt worums geht dauert's eben laenger.

Thema verfehlt. Das TE hat seine Frage nicht konkretisiert.

Ein Dritter (Philipp) hat eine Frage so gestellt, wie sie das TE evtl. 
gemeint haben könnte. Und nur um das gesagt zu haben: eine Antwort auf 
diese Frage würde mich auch interessieren.

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