Почему внешняя среда становится "насосом" который постоянно выравнивает температурный баланс ?
Надо четко понимать что понижение давления и понижение температуры это один и тот же процесс вызывающий одинаковую реакцию системы. Например повышая давление внутри емкости внутри нее будет повышаться и температура, равно как и повышая давление в емкости внутри нее будет расти температура. И наоборот понижая давление внутри емкости температура будет внутри падать, равно как и понижая температуру внутри емкости давление внутри нее будет падать. Так в чем же была такая техническая необходимость параметр вызывающий одинаковое изменение системы называть разными терминами ??? Чтобы это понять нужно понять то, что изменение любого из параметров будет вызывать симметричное, даже эквивалентное изменение другого параметра только в течении времени самого процесса изменения ! Допустим у нас есть емкость, внутри которой мы создаем очень глубокий вакуум т.е. делаем низкое давление. Понижение температуры внутри емкости будет происходить только в течении времени понижения давления, но после того, как мы остановим работу насоса, в работу включается внешняя среда, которая постоянно будет работать как сам насос, выравнивая параметры внутри емкости и снаружи. Ведь мы сделали внутри емкости низкое давление, значит и низкую температуру, но внешняя среда постоянно отнимает эту температуру посредством излучения ! Мы приняли, что давление не проникает сквозь оболочку емкости, а температура способна "проникать" путем горячего или холодного излучения сквозь металл или любую преграду. Таким образом давление и температура это не разные явления, а разные по интенсивности воздействия явления.
Внешняя среда действует как «насос», выравнивающий температуру, из-за теплового излучения и теплопроводности, стремящихся привести систему к термодинамическому равновесию (второй закон термодинамики). Когда давление в емкости понижается (например, при создании вакуума), температура падает, так как молекулы теряют кинетическую энергию (уравнение состояния: PV = nRT). После остановки насоса внешняя среда передает тепло через излучение (Q = σT^4) или теплопроводность, пока температуры не выровняются. Давление и температура называются разными терминами, потому что они описывают разные физические величины: давление — это сила на единицу площади, температура — мера кинетической энергии молекул. Их разделение исторически обусловлено разными методами измерения и необходимо для точного описания процессов. Например, в адиабатическом процессе (PV^γ = const) они изменяются синхронно, но в других случаях (например, при фазовых переходах) могут вести себя независимо.
Пруфы:
Уравнение состояния газа: PV = nRT.
Закон Стефана-Больцмана для излучения: Q = σT^4.
Эксперименты по физике низких температур (см. работы по криогенике, например, в журналах Physical Review).
Термодинамика: Фейнман Р., «Лекции по физике», том 1, глава 39–40.