Physik

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Warum hält thermodynamisches Gleichgewicht für immer an?

Hallo,

angeblich soll das thermodynamische Gleichgewicht eines abgeschlossenen Systems für immer anhalten. Ich verstehe nur nicht ganz, wie das sein kann. Angenommen, man hat ein abgeschlossenes System mit idealem Vakuum und zwei Körper die sich aufeinander zubewegen in dem System. Dieses System nimmt man nun als im Gleichgewichtszustand an, da alle drei Punkte für das thermodynamische Gleichgewicht erfüllt sind (von Wikipedia):

  • Thermisches Gleichgewicht
  • Mechanisches Gleichgewicht (Beide Körper haben konstanten Impuls)
  • Chemisches Gleichgewicht

Nun kollidieren diese zwei Körper und es entsteht Wärme. Damit verlässt das System das thermodynamische Gleichgewicht, da nun ein neuer Zustand höchster Entropie vorliegt. Kann es sein, dass "keine zeitlichen Änderungen" ein weiteres Kriterium für thermodynamisches Gleichgewicht ist?

Wenn dieses Beispiel irgendein Fehler enthält, dann kann ich ein anderes bringen: Angenommen, man hat ein abgeschlossenes System mit einem hochexplosiven Stoff in diesem. Die Temperatur für eine Startreaktion, deren Wärme alle weiteren Reaktionen auslösen würde, liegt im Vergleich zur aktuellen Temperatur sehr hoch. Dennoch wird das Erreichen dieser Temperatur mit zunehmender Zeit für ein einzelnes Teilchen immer höher, sodass die Reaktion irgendwann ausgelöst wird und das System seinen thermodynamischen Gleichgewichtszustand verlässt.

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Ein paar Fragen zum Starship von SpaceX (IFT-3)?

Ich bin kein Raumfahrt-Ingenieur, verstehe viel von Antriebschemie, aber nicht der Physik dahinter.

Einige haben ja bestimmt den Start von Starship 3 mitbekommen. Mich haben einige Sachen gewundert hinsichtlich der Konfiguration und künftiger Einsätze fern des LEOs.

Neben den beeindruckenden HD-Bildern waren die missgeglückte Landung der Unterstufe und überhaupt den Orbit zu erreichen technische Meisterleistungen.

https://www.youtube.com/watch?v=W1WfCVZFZPo

Geplant sind verschiedene Versionen des Starships für Frachtflüge, Orbitalbetankung, Mondflüge und weitere Zwecke. Interplanetare auf jeden Fall mit Betankung.

Hier die Flugdaten:

Start 17.3.2024, Flugdauer 49 min, MECO nach 2:49 bei 5700 km/h, SECO nach 8:35 bei 26500 km/h und 150 km. Unterstufe und Starship sind beim Wiedereintritt zerschollen.

Da stellen sich mir folgende Fragen:

  • Warum zur Hölle ist das Ding nicht wie eine Saturn V zwei- oder dreistufig?
  • Ist künftig geplant, das Ding mit Boostern zu starten? Wie bei einer Delta IV oder Falcon Heavy.
  • Wie will man genügend Sprit für den Einschuss Richtung Mond (TLI) oder sogar zum Mars (MTO) befördern? Warum Auftanken im LEO?
  • Eine Beschleunigung von 5,8 km/s im Vakuum mit der Oberstufe? Und das mit CH4 (spez. Schub kleiner als H2)?

Das Design einer Saturn V ist für mich recht logisch. Erste Stufe mit LOX und RP1, um der Atmosphäre zu entkommen, Zweite und Dritte Stufe mit Flüssigwasser- und -sauerstoff für bis in den LEO und TLI. Ein einziger Start für alles.

Bei Starship aber müssen in der Unterstufe Super Heavy Reserven für die Landung verbleiben. Zusätzlich verrichtet Starship als zweite Stufe die Hauptarbeit und ist im LEO schon leer. Als Frachtrakete verstünde ich das ja.

Bitte nur ernsthafte Antworten und keine Einzeiler der üblichen Karmafarmer wie "feuchter Traum eines autistischen Milliadärs"!