¿Por qué un cuerpo celeste (por ejemplo, Barnard 68) con una temperatura de 60K emite luz visible, mientras que un filamento de bombilla con una temperatura de 2.7K emitiría luz visible, contradiciendo la ley de Planck?

Como otros dijeron, la temperatura del filamento de la bombilla incandescente pequeña es de 2.7 a 3.2 mil Kelvin (para nitpick, K es Kelvin, unidad SI de temperatura termodinámica absoluta, y no incluye la palabra “grado”).

Los fotógrafos a menudo hablan de la “temperatura de color” de la luz (bombilla incandescente – 2.7 – 3.2 mil kelvins, bombillas infrarrojas utilizadas para, por ejemplo, calentar pollo recién nacido, quizás un poco más de mil, bombillas halógenas fotográficas especiales alrededor de cuatro mil, cielo despejado con pocas mullidas nubes y linterna fotográfica 5–6 mil, cielo muy nublado – hasta 10 mil; hoy en día casi siempre encontrará esta clasificación en bombillas fluorescentes compactas y bombillas LED). Esto solo significa “luz similar en composición espectral a la radiación de radiación de cuerpo negro a esa temperatura. Por supuesto, esta es una medida muy gruesa: simplemente indica la longitud de onda máxima, no la forma de la distribución, si la fuente de luz no es un cuerpo negro (-ish) real, sino, digamos, fluorescencia.

¿De qué estás hablando? La temperatura del filamento de la bombilla se elige expresamente para hacer visible su pico de espectro de radiación térmica, como lo predice la ley de desplazamiento de Viena (que supongo que es lo que quiere decir con “ley de Planck”, ya que él lo explicó). Y si un cuerpo celeste a 60 K “emite” una cantidad significativa de luz visible, probablemente sea solo luz reflejada . Barnard 68 en particular es una “nube molecular, nebulosa de absorción oscura o glóbulo Bok”, y no emite luz visible; lo absorbe ! Es por eso que aparece como una mancha negra en el cielo.

En el primer caso (Barnard 68) la “K” se refiere a grados Kelvin. Cero grados Kelvin es cero absoluto, por lo que el agua se congela a 273 K y la temperatura ambiente es de aproximadamente 293 K. Eso significa que Barnard 68, a 60 K, es un lugar helado.

Por otro lado, un filamento de bombilla es 2500 (2.5 K) grados Celsius, que es aproximadamente 2773 grados kelvin, o 2773 K (que es 2.773 k grados K). Por lo tanto, el filamento brilla, la nebulosa es oscura, ¡y todo está bien con el universo!

Barnard 68 no es una estrella, es una nube de polvo. Wikipedia dice que su interior es extremadamente frío, su temperatura es de aproximadamente 16 K (-257 ° C).

“K” significa “Kelvin” no “mil”.

Entonces, la temperatura de Barnard 68 es de 16 grados Kelvin (-257 grados centígrados).

Sin embargo, una bombilla podría estar tan caliente como 2400 grados Kelvin.

A 16K, esta nube no emitiría luz, pero la bombilla sí.

En realidad, es más confuso incluso que eso.

Una bombilla incandescente brilla solo porque el filamento está caliente, y la temperatura física real que describe la mezcla de colores que se encuentran dentro de él.

Llamamos a esto la “temperatura de color”, que significa “La temperatura a la que un cuerpo negro se vería del mismo color que este”.

Pero los LED y las CFL no producen luz en virtud de estar calientes. Entonces, la temperatura REAL de una bombilla LED es realmente bastante fría … a pesar de que la “temperatura de color” es de 2700 Kelvin.

Solo puedo presumir que quien te dijo que los filamentos ligeros estaban a 2.7K estaba confundido entre la minúscula ‘k’ que significa “kilo” o “mil” y la mayúscula “K” que significa “Kelvins”.

Línea de fondo:

• Barnard 68 hace mucho frío, por lo que no brilla en absoluto.
• Las bombillas incandescentes están a 2700 Kelvins (¡CALIENTES!) Y realmente brillan.
• Las bombillas LED y CFL MIRAN como si estuvieran brillando a 2700K, pero en realidad son muy frías, produciendo luz por otros mecanismos.

A2A

Puede ser útil escribir la pregunta con las unidades correctamente mostradas: “¿Por qué un cuerpo celeste (por ejemplo, Barnard 68) con una temperatura de 60 Kelvin no emite luz visible, mientras que un filamento de bombilla con una temperatura de 2.700 Kelvin emitiría ¿Luz visible que contradice la ley de Planck?

Una vez que se eliminan los errores básicos en la pregunta, parece que no hay contradicción de ninguna ley. Las cosas muy calientes emiten luz visible mientras que las muy frías no

Sal afuera de noche. Mira a tu alrededor las cosas. Su temperatura exterior es de unos 20 grados C. Eso es 293K. Entonces, un árbol por ejemplo está en 293K. No está emitiendo ninguna luz que pueda ver. El Barnard 68 está a 60K, por lo que emite incluso menos luz que su árbol. (En realidad, Barnard 68 está en 16K pero no importa).

Un filamento de bombilla está a 2500K, no a 2.5K, que está por debajo de la temperatura a la que se licua el aire.

Ni siquiera conozco la ley de Planck, pero garantizo que lo que estás hablando no lo contradice ni lo viola.

la ciencia es extraña y técnica y, sinceramente, si no estás tomando una clase o tratando de obtener una experiencia en una parte de la ciencia, no recomendaría tratar de refutar las leyes científicas. No hay muchos porque confiamos bastante en ellos.

Tomemos, por ejemplo, la segunda ley de la termodinámica, la entropía. Antes de que pudiéramos hablar sobre lo que dice, tendríamos que hablar sobre los diferentes tipos de sistemas. La entropía no se aplica (podría ser más exacto decir que podría no aplicarse) a sistemas abiertos o cerrados, solo se aplica a sistemas aislados. Las tecnologías están EN TODAS PARTES y aún no hemos hablado de qué es la entropía.

Esperemos que ese ejemplo ayude.

Humm Creo que puede estar confundiendo dos significados separados del símbolo K. En el caso de que la nube molecular Barnard 68, K signifique Kelvin. En el caso del filamento de la bombilla, K significa 1,000.

Barnard 68 – Wikipedia

Temperatura de una bombilla incandescente

En primer lugar, el kelvin ya no se llama Kelvin de grado , simplemente se llama kelvin (símbolo K, siempre en mayúscula).

El prefijo métrico kilo, que significa mil, (símbolo k, siempre en minúscula) se puede usar con cualquier unidad métrica, pero no se usa con frecuencia con la temperatura, aunque las unidades pequeñas como milikelvins (mK) son más comunes. En cualquier caso, el símbolo de un kilokelvin sería kK, aunque esto rara vez se ve.

Entonces, un cuerpo celeste podría tener una temperatura de 68 grados Kelvin, escrito 68 K, mientras que un filamento de la lámpara podría tener una temperatura de 2700 grados Kelvin, escrito 2700 K, o 2.7 kilokelvin, escrito 2.7 kK.

Barnard 68 tiene una temperatura de 16K (-430,87F) y los átomos de tungsteno que se queman en el filamento de una bombilla incandescente alcanzan temperaturas de 3300K (5480,33F). Como puede ver, Barnard 68 es mucho más frío que una bombilla, por lo que esto no viola ninguna ley física que conozcamos. ¡Espero que esto ayude!

Wow, esas son temperaturas muy frías … tienes la estrella de barnard más fría que el nitrógeno líquido y un filamento de bombilla cercano al cero absoluto.

Al buscarlo, obtengo Barnards Star a 3134K y un filamento de bombilla (100W) a 2813K (equilibrio), ambos deberían emitir luz visible (con un pico diferente) de acuerdo con la ley de Plank.

Editar: dijiste “Barnard 68”, que es una nube oscura muy fría a unos 16K en su núcleo. No emite luz visible.

La pregunta es discutible.

La temperatura de una bombilla no es [matemática] 2.7 \ text {K} [/ matemática]. Eso es falso. Puede ser [matemática] 2.7 \ text {kilokelvin} [/ matemática], [matemática] 2.7 \ text {kiloK} [/ matemática] o [matemática] 2.7 \ text {kK} [/ matemática] (todo esto es equivalente ) O puede ser [matemáticas] 2700 \ text {Celsius} [/ matemáticas], [matemáticas] 2.7 × 10 ^ 3 \ texto {C} [/ matemáticas] o [matemáticas] 2.9 \ texto {kC} [/ matemáticas ] (estos tres son equivalentes, sin embargo, [math] \ text {kC} [/ math] son ​​unidades no estándar porque Celsius no es una escala absoluta). Pero ciertamente no es [matemáticas] 2.7 \ text {K} [/ matemáticas] (que es muy muy frío [matemáticas] {- 270} \ texto {Celsius} [/ matemáticas]).

Entonces, el problema aquí parece ser que su suposición es falsa.