Supongamos que puedes tocar un átomo, ¿estaría frío o caliente?

A2a: Si está en equilibrio con su entorno, entonces si el entorno estuviera caliente, estaría caliente, y si el entorno estuviera frío, estaría frío.

Dado un átomo solitario, su dedo es el entorno inmediato, por lo que una vez en contacto con su dedo, tendría la misma temperatura que su dedo y no estaría caliente ni frío.

Antes de que toque su dedo, para los gases (un átomo solitario que viaja en el vacío está en estado gaseoso), existe una relación termodinámica entre la velocidad del átomo (en relación con su dedo) y la temperatura dada por la teoría cinética de los gases – Wikipedia. Entonces, un átomo libre que golpea tu dedo tendría una temperatura “efectiva”. Si se mueve lo suficientemente rápido, su temperatura efectiva sería “caliente”, y más lenta, sería fría.

Si el átomo es parte de un estado sólido, líquido o plasma, entonces sería la temperatura de ese plasma sólido, líquido, (en promedio). Si esos estuvieran calientes, también lo estaría el átomo (en promedio), y si estuvieran fríos, también lo estaría el átomo (en promedio)

Es importante comprender que un solo átomo fluctuará en velocidad a medida que interactúa con el sistema circundante, y también lo hará su temperatura “efectiva”. siempre que interactúe suficientes veces, su temperatura “promedio” será la del entorno agregado con el que interactúa.

Entonces podemos entrar en los estados de energía interna del átomo en sí mismo: un átomo podría estar altamente energizado, pero a una velocidad relativa cero para su dedo. Si ese estado es “caliente” en relación con su dedo, escupirá un fotón que será absorbido por su dedo. Si hace frío, puede ocurrir lo contrario.

Nuevamente, desde la termodinámica existe una relación entre la temperatura del cuerpo negro y la energía fotónica promedio dada por la ley de Planck – Wikipedia

Entonces, su respuesta final depende tanto de la velocidad del átomo en relación con su dedo como del estado de energía interna del átomo. En ese sentido, ¡puede ser tanto frío como caliente al mismo tiempo!

Básicamente tocas átomos todos los días. Todo a su alrededor está compuesto de átomos en moléculas (si dos o más átomos están unidos entre sí, se denominan “moléculas”). La mayoría de los materiales en la tabla periódica de los elementos no se presentan como átomos en circunstancias normales, siempre están unidos a otros átomos para formar moléculas. La única excepción a esto son los gases nobles, que en realidad ocurren como átomos.

El aire está compuesto de moléculas (principalmente nitrógeno y oxígeno). El aire a nuestro alrededor es calentado por los rayos del sol a la temperatura que siente cuando está afuera. Lo mismo se aplica a los sólidos y líquidos. Si el líquido o vendido tiene un volumen muy grande (por ejemplo, el mar), los rayos del sol no podrán calentar todo el volumen (por ejemplo, un lago profundo será más frío en el fondo que en la superficie).

El interlocutor confunde dominios …

La temperatura es un efecto “MacroMolecular” – de la energía cinética vibracional promedio de GRANDES números de moléculas. (10 ^ 19 – 10 ^ 23 moléculas)

El movimiento de un solo átomo (MicroMolecular) no es perceptible con un dedo, y su contribución fraccional a la energía vibratoria promedio del conjunto es insignificante.

La temperatura es la manifestación de los movimientos colectivos de los átomos (vibraciones atómicas). Usted siente calor o frío porque las células de su piel están en reposo (con diferentes movimientos relativos) con respecto a los átomos que se mueven colectivamente (el movimiento se conoce mejor como fonones en los sólidos), por lo que nuestra mente simplemente detecta lo mismo a través de las neuronas

Si se tratara de un solo átomo, es mucho más pequeño (del orden de angstrom) que una célula nerviosa (orden de micras), por lo que no hay forma de que nuestro sistema nervioso pueda detectar un objeto tan pequeño.

Los átomos no tienen temperatura tal como la conocemos. La temperatura es principalmente energía emitida por la vibración de las moléculas. Cuanto más se mueven y vibran, más se calienta a medida que las vibraciones envían energía lejos de la molécula.

Pero si bien un solo átomo aún podría vibrar, la cantidad de energía que proporcionaría un solo átomo no sería suficiente para ser detectable por el tacto. Entonces, no lo sentirás.

Ninguno. Tocas átomos todos los días, solo en números enormes (y quiero decir enormes) y con una energía lo suficientemente alta puedes percibir un grupo de átomos como “teniendo una temperatura” en absoluto.

Sería rápido o lento, no frío ni calor.

Sin embargo, cuando lo tocaste después, podría decirse que está caliente o frío, es decir, la temperatura es una propiedad de colecciones de átomos, no de átomos individuales. Esto se debe a que la temperatura describe la distribución de energía cinética de una colección de átomos, y un solo átomo no es una colección (a menos que sea un matemático 😉).

Si desea describir la energía de un átomo, use esa energía, no una temperatura; esto está en electronvoltios. Probablemente haya visto esto expresado en, digamos, MeV (mega-electron-voltios) en comparaciones de combustibles para reactores de fusión, por ejemplo, o GeV (giga-electron-voltios) en análisis de partículas detectadas en el LHC (Large Colisionador de Hadrones).

Ni siquiera lo sentirías, y mucho menos será frío o calor. Si tuvieras poderes sobrehumanos y pudieras tocar un átomo y sentirlo, sería demasiado rápido para que lo notaras, ya que rebotaría instantáneamente.

la respuesta es “NO”, no sería frío ni calor