Что именно доказывает опыт Штерна?

Логический разбор известного опыта.
Автор
Сообщение
Sopov
#25052 2017-12-07 13:35 GMT

Согласно МКТ молекулы газа в равновесных условиях постоянно хаотически  летают. Одним из доказательств этого считается опыт Штерна.

  1. В этом опыте присутствует печь, т.е. раскалённая поверхность, с которой вылетают ионы металла. То есть в этом опыте  явно нарушено условие равновесности.
  2. Далее. В опыте замеряются скорости, с которыми ионы летели  ПО ПРЯМОЙ ОТ САМОЙ ПОВЕРХНОСТИ, ОТ КОТОРОЙ ОНИ ОТТОРГЛИСЬ, ДО ПОВЕРХНОСТИ ОСАЖДЕНИЯ. То есть никакого хаотического движения в данном опыте нет.
  3. Если бы размеры цилиндров используемых в опыте были бы достаточно большие, то обнаружилось бы то, что ионы под действием гравитации летели по кривой. Атомы и молекулы газов при обычных условиях также имеют массу. А значит, подвергаясь гравитации должны со временем упасть на землю. Если ссылаться, что снизу их ударяют такие же, то это всё равно, что доказывать возможность вытянуть себя за волосы из болота.
  4. Поскольку ионы вылетели и далее, (как считается) летели с одной скоростью, то в данном опыте замерялась скорость, с которой произошло их отторжение.

Резюме.

Если опираться на трактовку в учебниках данного опыта, то следует сделать вывод — если пнуть крокодила, то он будет летать вечно.

Почему этот опыт стали считать относящийся к МКТ?

Count_May
#25054 2017-12-07 20:36 GMT

Опыт Штерна как и опыт Ламмера доказывают экспериметально, что не все молекуля движутся «летают»  с одинаковыми скоростями.

1.  Лучше говорить не о равновесии – это ближе к термодинамики, а  о равноправном распределении количества молекул, движущихся  вдоль каждого направления в  пространственной системе координат.  Согласно теории вероятностей это  1/6 часть. К термодинамике  эти опыты не имеют прямого отношения.

2. От раскалённой нити до поверхности осаждения  ионы серебра перемещаются именно с разными  скоростями, о чём свидетельствует след на поверхности осаждения.

3. На атомы или ионы серебра влияние гравитационного поля не значительное. Учитывается только   кориолисова сила.

4. Ионы или атомы  серебра покидая  раскалённую нить,   «печку»,  образуют молекулярный пучок в котором  движутся  с разными скоростями.

Кстати, опыт Ламмера – более точный.

Sopov
#25055 2017-12-08 05:50 GMT

По какой причине скорость отторжения от раскалённой поверхности атомов (по сути твёрдого тела) летящих по прямой (т.е. из условий далёких к равновесным), решили относить к хаотическому движению молекул ГАЗОВ при постоянной температуре? Разве чистота условий ОПЫТА И ЭКСПЕРИМЕНТА не требуется для вынесения ОБЪЕКТИВНОГО ВЫВОДА? 

Count_May
#25056 2017-12-08 10:26 GMT

Опыт Штерна вовсе не доказывает хаотичное движение молекул. Для этого есть наблюдения за движениями  лёгких частиц,  взвешенных в жидкости или газе, что наблюдал под микроскопом Роберт Броун.


отредактировал(а) Count_May: 2017-12-08 10:40 GMT
Sopov
#25072 2017-12-11 09:44 GMT
#25056 Count_May :

Опыт Штерна вовсе не доказывает хаотичное движение молекул. Для этого есть наблюдения за движениями  лёгких частиц,  взвешенных в жидкости или газе, что наблюдал под микроскопом Роберт Броун.

В данном случае речь не о самом хаотическом движении, а о скоростях молекул газов, кои присущи им по МКТ.

Давайте поставим акцент.

Вы своим высказыванием хотите сказать, что скорости, замеренные в опыте Штерна (и ему подобных), ни коим образом не касаются скоростей молекул газа в их хаотическом движении при постоянной температуре?

Другими словами, Вы отвергаете какую-либо связь этого опыта с определением скоростей у молекул газа по МКТ?

 

Count_May
#25073 2017-12-11 12:17 GMT
#25072 Sopov :
#25056 Count_May :

Другими словами, Вы отвергаете какую-либо связь этого опыта с определением скоростей у молекул газа по МКТ?

 

Не отвергаю.

#25052 Sopov :

Согласно МКТ молекулы газа в равновесных условиях постоянно хаотически  летают. Одним из доказательств этого считается опыт Штерна.

Такая постановка вопроса заставила меня тоже сделать акцент.

 

Обобщая можно прцетировать учебник: " Максвелловское распределение  по скоростям устанавливается в результате взаимных столкновений между молекулами при их хаотичном тепловом движении...."

Конечно же в молекулярных пучках обязательно присутсвует хаотичное движение, но эти опыты ставились не для доказательства хаотичного движения,  а для определения какая часть молекул имеет какие то скорости.

Думаю, это ответ на Ваш вопрос.

Sopov
#25080 2017-12-12 09:42 GMT
#25073 Count_May :
#25072 Sopov :
#25056 Count_May :

Другими словами, Вы отвергаете какую-либо связь этого опыта с определением скоростей у молекул газа по МКТ?

 

Не отвергаю.

#25052 Sopov :

Согласно МКТ молекулы газа в равновесных условиях постоянно хаотически  летают. Одним из доказательств этого считается опыт Штерна.

Такая постановка вопроса заставила меня тоже сделать акцент.

 

Обобщая можно прцетировать учебник: " Максвелловское распределение  по скоростям устанавливается в результате взаимных столкновений между молекулами при их хаотичном тепловом движении...."

Если бы я был ученик, а Вы преподаватель, то я бы примерно так и ответил.

Когда хочешь получить хорошую оценку, то следует строить ответ как можно ближе к тексту из учебника. В таких случаях оценка не зависит от того — насколько понятно тебе самому то, что ты говоришь.  ;-))  Увы! Но это так и есть.

Цитировать и объяснять так, чтобы было действительно понятно – две разные вещи.

Ссылка на непонятно как образующуюся связь не является объяснением.

Уточняем исходные данные. При постоянной температуре внутри и снаружи сосуда молекулы, например воздуха, в данном закрытом сосуде согласно МКТ хаотично летают с разными скоростями.

В стартовом топике представлено 4 пункта условий опыта Штерна, которые не соответствуют тому, что происходит при постоянной температуре по МКТ.

Вопрос. По каким конкретным признакам данный опыт стали относить к тому, что происходит:

  1. Без печи;
  2. Без хаотичности
  3. Хоть и в условиях гравитации, но с частицами намного тяжелее, а значит вся установка выполнена не тех должных размеров, которые для чистоты результатов следовало бы выполнить.
  4.  По факту замерялась не скорость  после столкновения с другой такой же, а скорость с которой произошло отторжение атома от раскалённой поверхности.

Вы согласны, что всё это не увязывается с тем, что должно происходить в газах при постоянной температуре?

И если ДА, то следует ли при таких и стольких нарушениях результаты этого опыта привязывать к МКТ, точнее именно к хаотическому движению молекул при постоянной температуре?

Count_May : Конечно же в молекулярных пучках обязательно присутсвует хаотичное движение, но эти опыты ставились не для доказательства хаотичного движения,  а для определения какая часть молекул имеет какие то скорости.

Думаю, это ответ на Ваш вопрос.

Sopov : 

О каких пучках идёт речь?

И каким образом и по каким признакам выяснялось к какой именно части молекул следует относить замеренные в опыте скорости?

 

Count_May
#25081 2017-12-12 19:09 GMT

Чувствую, что разговор скатывается  под горку:  ученик…преподаватель…понимать…объяснять…

Давайте без этого. И  Вы и я не будем поучать  друг друга, а излагать свою точку зрения. Если она не нравится, то это не должно быть поводом  для раздражения.

Вернёмся к посту 25052.

Прежде  поведайте,  откуда мысль  о доказательстве  броунского  движения в опыте Штерна?

Где это написано?

1.  В замкнутом пространстве  опытной установки в чистом виде термодинамическое равновесие. Малость объёма  обуславливает одинаковость температуры во всех точках пространства.  Я понимаю,  что ни кто не измерял температуру среды в установке,  но  это естественно предположить.  Градиент температуры у стенок установки не значительный.  Примером может служить температура между дном кастрюли и основанием газовой горелки. Есть там область пространства, в которой нет градиента температуры.

2. От раскалённой проволочки ионы серебра или атомы летят в разные стороны:  вверх, вниз, влево,   вправо,  т.е. полый хаос.  Здесь нет ассоциации движения электронов в электрическом поле.  В этом хаосе  происходят столкновения, изменения  направления и величины скорости.  Короче, внутри установки нет преимущественного  направления движения. Подлетая к стенке  под любым углом они отскакивают от неё в любом направлении.  

Второй вопрос: Почему  Вы решили   что нет  хаотичного движения? Что заставляет двигаться ионы только по  прямой?

3. Установка в гравитационном поле.  На землю или на дно установки они не упадут,  так как есть тепловая  скорость. Пример: атмосфера земли  удерживается  у поверхности  гравитационным полем, но молекулы не стелются по поверхности равным слоем. Так как существует  тепловая скорость. Варианты движения представлены в п 2.

4.  Ионы в установке не могут двигаться с одинаковой скоростью. Так как они претерпевают столкновения. Отсюда и по прямой тоже. Во вращающемся цилиндре установки через щель проникают молекулы.  Поток молекул,  пролетающих через щель, назвали молекулярным пучком и  определялась  не скорость отторжения, а скорость молекул  внутри пучка, т.к. они сталкиваются.  Естественно, что наиболее быстрых молекул будет больше за щелью. Атомы серебра  взяли потому, что,  их след при осаждении можно увидеть. Молекулы азота или кислорода  пока не сподбились  окрасить. След осаждённых молекул повторяет  теоретический  график распределения молекул по скоростям. Теория и практика совпали.

Sopov
#25082 2017-12-13 06:31 GMT
#25081 Count_May :

Чувствую, что разговор скатывается  под горку:  ученик…преподаватель…понимать…объяснять…

Давайте без этого. И  Вы и я не будем поучать  друг друга, а излагать свою точку зрения. Если она не нравится, то это не должно быть поводом  для раздражения.

О.К. Будем вместе об этом помнить.

Вернёмся к посту 25052.

Прежде  поведайте,  откуда мысль  о доказательстве  броунского  движения в опыте Штерна?

Где это написано?

 

Напоминаю, что речь идёт не о самом БД, а о тех скоростях коими по МКТ награждаются молекулы газов в тепловом движении при постоянной температуре.

Здесь первоначально рождается встречный вопрос. Вы знаете хоть один опыт, в котором замерялись скорости молекул газов именно в их хаотическом движении в условиях равновесности, т.е. при постоянной температуре?

Мы оба знаем, что таких опытов и замеров никто и никогда не производил и не сможет произвести. Или с этим не согласны?

Но, если теория что-то предполагает, а тем более в своих исходных основополагающих данных, то ЭТО надо как-то обнаружить.

Теперь о том, откуда мысль. Например, открываем «Элементарный  учебник физики» Г.С Ландсберга. 1985г. На стр.421 начинается глава 13 – СВОЙСТВА ГАЗОВ.  Первоначально указывается на то, что давление газа создаётся посредство ударов его молекул. Потом трактуется закон Шарля с точки зрения МКТ и другие законы. Далее в параграфе 243 – СКОРОСТИ МОЛЕКУЛ ГАЗА, приводится таблица 8, в которой приведены КОНКРЕТНЫЕ ЗНАЧЕНИЯ средних скоростей молекул газа (водород, кислород, азот и т.д.).

И сразу после этого приводится описание опыта Штерна.

И возникает вопрос. Как именно, и кто конкретно замерял те скорости, которые приведены в данной таблице?

Я полагаю, что эти данные после своеобразного пересчёта попали в таблицу из опыта Штерна.

А Вы что думаете по этому поводу?

1.  В замкнутом пространстве  опытной установки в чистом виде термодинамическое равновесие.

Откуда возьмётся термодинамическое равновесие, если в центре раскалённая поверхность, которая во все стороны исторгает частицы раскалённого металла? Признавать ложное за действительное – это видеть то. что хочешь там, где этого нет.

Малость объёма  обуславливает одинаковость температуры во всех точках пространства.  Я понимаю,  что ни кто не измерял температуру среды в установке,  но  это естественно предположить.

С моей точки зрения это совершенно не естественно. И малость объёма в этом плане работает в худшую сторону.

 Градиент температуры у стенок установки не значительный.  

По сравнению с чем?

Примером может служить температура между дном кастрюли и основанием газовой горелки. Есть там область пространства, в которой нет градиента температуры.

2. От раскалённой проволочки ионы серебра или атомы летят в разные стороны:  вверх, вниз, влево,   вправо,  т.е. полый хаос.  

Опять желаемое. Никакого хаоса здесь нет! Если в проекции сверху, то чёткий поток из одной точки во все стороны. Если в пространстве цилиндра выбрать некий локальный участок, то в нём движение частиц будет только в одну сторону. А то, что частицы металла будут отскакивать от стенок и создавать хаос, то для этого видения следует иметь очень веские доводы или святую веру. То, что отслеживаются осаждаемые на стенке частицы указывает на то, что они к ней прилипают. Может какие-то и отскакивают, но в моём видении они, скорее всего, падают недалеко от стенки. А так как это моё предположение по цене равно Вашему, то всё это предположениями и остаётся.

Здесь нет ассоциации движения электронов в электрическом поле.  В этом хаосе  происходят столкновения, изменения  направления и величины скорости.  Короче, внутри установки нет преимущественного  направления движения. Подлетая к стенке  под любым углом они отскакивают от неё в любом направлении.  

Вот для того, чтобы убедиться, что в опыте участвовали частицы из хаотического движения и следовало бы в обязательном порядке между нитью и щелью поставить щиток. Вот тогда бы в щель пролетали только частицы из хаотического движения.

Второй вопрос: Почему  Вы решили   что нет  хаотичного движения? Что заставляет двигаться ионы только по  прямой?

Ионы вылетают из раскалённой поверхности, изначально получая определённое направление. Оно может быть не строго ему перпендикулярно. А далее, если по пути ни чего не встречается, то нет и причины куда либо сворачивать. Остальное см. выше.

3. Установка в гравитационном поле.  На землю или на дно установки они не упадут,  так как есть тепловая  скорость. Пример: атмосфера земли  удерживается  у поверхности  гравитационным полем, но молекулы не стелются по поверхности равным слоем. Так как существует  тепловая скорость.

Это весьма спорно. Именно спорность этого вопроса мы сейчас и выясняем, но начиная с её истоков.

Варианты движения представлены в п 2.

. Оцените две ситуации в моей теме здесь — http://sfiz.ru/forums/posts/8828

4.  Ионы в установке не могут двигаться с одинаковой скоростью. Так как они претерпевают столкновения. Отсюда и по прямой тоже. Во вращающемся цилиндре установки через щель проникают молекулы.  Поток молекул,  пролетающих через щель, назвали молекулярным пучком и  определялась  не скорость отторжения, а скорость молекул  внутри пучка, т.к. они сталкиваются.  Естественно, что наиболее быстрых молекул будет больше за щелью. Атомы серебра  взяли потому, что,  их след при осаждении можно увидеть. Молекулы азота или кислорода  пока не сподбились  окрасить. След осаждённых молекул повторяет  теоретический  график распределения молекул по скоростям.

Повторяться не хочется, но напоминаю вопрос про то, кто, как и когда замерял скорости молекул того же азота в хаотическом движении при постоянной температуре.

Теория и практика совпали.

Отчасти завидую силе веры.

 

Count_May
#25086 2017-12-13 18:55 GMT

Здесь первоначально рождается встречный вопрос. Вы знаете хоть один опыт, в котором замерялись скорости молекул газов именно в их хаотическом движении в условиях равновесности, т.е. при постоянной температуре?

Опытов по измерению скорости молекул в  Броунском движении нет. Эти  скорости можно рассчитать теоретически, исходя из энергетических соображений. Но разве мы говорили о величине скорости? В опыте Штерна фигурируют  не количественные оценки скорости, а качественные на уровне больше – меньше.

------------------------------------------------------------------------------------------------

Мы оба знаем, что таких опытов и замеров никто и никогда не производил и не сможет произвести. Или с этим не согласны?

                                                  Согласен

------------------------------------------------------------------------------------------------------------

Теперь о том, откуда мысль. Например, открываем «Элементарный  учебник физики» Г.С Ландсберга. 1985г. На стр.421 начинается глава 13 – СВОЙСТВА ГАЗОВ.  Первоначально указывается на то, что давление газа создаётся посредство ударов его молекул. Потом трактуется закон Шарля с точки зрения МКТ и другие законы. Далее в параграфе 243 – СКОРОСТИ МОЛЕКУЛ ГАЗА, приводится таблица 8, в которой приведены КОНКРЕТНЫЕ ЗНАЧЕНИЯ средних скоростей молекул газа (водород, кислород, азот и т.д.). И сразу после этого приводится описание опыта Штерна.

Ну и где утверждение, о том что,  данный опыт подтверждает хаотичное движение? Он подтверждает теорию распределения молекул по скоростям. Подтверждение распределения и доказательство броунского движения – разные вещи.

--------------------------------------------------------------------------------------------------------------

И возникает вопрос. Как именно, и кто конкретно замерял те скорости, которые приведены в данной таблице?

                                     Не замеряли, а рассчитали.

--------------------------------------------------------------------------------------------------------

Я полагаю, что эти данные после своеобразного пересчёта попали в таблицу из опыта Штерна.

Нверно.  Данные о величинах скоростей логично следуют из молекулярно-кинетического уравнения и ни какого отношения к этому опыту не имеют.

------------------------------------------------------------------------------------------------------------

 

1.  В замкнутом пространстве  опытной установки в чистом виде термодинамическое равновесие.

Откуда возьмётся термодинамическое равновесие, если в центре раскалённая поверхность, которая во все стороны исторгает частицы раскалённого металла? Признавать ложное за действительное – это видеть то. что хочешь там, где этого нет.

Если не трудно посмотрите здесь.  https://studfiles.net/preview/2383541/page:46/

-----------------------------------------------------------------------------------------------------------

 Градиент температуры у стенок установки не значительный.  

По сравнению с чем?

Градиент не сравнивается ни с чем. С точки зрения скалярных величин градиент – разность скаляров в двух точках.

-----------------------------------------------------------------------------------------------------------------

2. От раскалённой проволочки ионы серебра или атомы летят в разные стороны:  вверх, вниз, влево,   вправо,  т.е. полый хаос.  

Опять желаемое. Никакого хаоса здесь нет! Если в проекции сверху, то чёткий поток из одной точки во все стороны. Если в пространстве цилиндра выбрать некий локальный участок, то в нём движение частиц будет только в одну сторону. А то, что частицы металла будут отскакивать от стенок и создавать хаос, то для этого видения следует иметь очень веские доводы или святую веру. То, что отслеживаются осаждаемые на стенке частицы указывает на то, что они к ней прилипают. Может какие-то и отскакивают, но в моём видении они, скорее всего, падают недалеко от стенки. А так как это моё предположение по цене равно Вашему, то всё это предположениями и остаётся.

Не хочу читать лекцию о термоэмиссии, можете посмотреть о ней сами, но это явление как раз имеет место в установке Штерна. При вылете атомов серебра образуется облако атомов и в нем можно найти молеклы. летящие по радиусу и попавшие в щель.

----------------------------------------------------------------------------------------------------------

Вот для того, чтобы убедиться, что в опыте участвовали частицы из хаотического движения и следовало бы в обязательном порядке между нитью и щелью поставить щиток. Вот тогда бы в щель пролетали только частицы из хаотического движения.

Вот здесь Вы точно всё сказали.   https://studfiles.net/preview/2383541/page:46/ . И в отличии от схем установки в разных учебниках в этой  ссылке как раз Ваша мысль.

----------------------------------------------------------------------------------------------------------

3. Установка в гравитационном поле.  На землю или на дно установки они не упадут,  так как есть тепловая  скорость. Пример: атмосфера земли  удерживается  у поверхности  гравитационным полем, но молекулы не стелются по поверхности равным слоем. Так как существует  тепловая скорость.

Это весьма спорно. Именно спорность этого вопроса мы сейчас и выясняем, но начиная с её истоков.

Не надо оспаривать очевидный факт. Распределение Больцмана. Там всё об этом сказано. Это один из экзаменационных вопросов для студентов: Что удерживает атмосферу Земли?

--------------------------------------------------------------------------------------------------------------

Повторяться не хочется, но напоминаю вопрос про то, кто, как и когда замерял скорости молекул того же азота в хаотическом движении при постоянной температуре.

Это уже выяснили.

----------------------------------------------------------------------------------------------------------------

Теория и практика совпали.

Отчасти завидую силе веры.

Sopov
#25088 2017-12-14 08:22 GMT
#25086 Count_May :

Теперь о том, откуда мысль. Например, открываем «Элементарный  учебник физики» Г.С Ландсберга. 1985г. На стр.421 начинается глава 13 – СВОЙСТВА ГАЗОВ.  Первоначально указывается на то, что давление газа создаётся посредство ударов его молекул. Потом трактуется закон Шарля с точки зрения МКТ и другие законы. Далее в параграфе 243 – СКОРОСТИ МОЛЕКУЛ ГАЗА, приводится таблица 8, в которой приведены КОНКРЕТНЫЕ ЗНАЧЕНИЯ средних скоростей молекул газа (водород, кислород, азот и т.д.). И сразу после этого приводится описание опыта Штерна.

Ну и где утверждение, о том что,  данный опыт подтверждает хаотичное движение? Он подтверждает теорию распределения молекул по скоростям. Подтверждение распределения и доказательство броунского движения – разные вещи.

--------------------------------------------------------------------------------------------------------------

И возникает вопрос. Как именно, и кто конкретно замерял те скорости, которые приведены в данной таблице?

                                     Не замеряли, а рассчитали.

--------------------------------------------------------------------------------------------------------

Я полагаю, что эти данные после своеобразного пересчёта попали в таблицу из опыта Штерна.

Нверно.  Данные о величинах скоростей логично следуют из молекулярно-кинетического уравнения и ни какого отношения к этому опыту не имеют.

------------------------------------------------------------------------------------------------------------

Удивительный довод. В уравнении присутствуют буковки, коими обозначают определённые факторы. Если требуется узнать какой-то фактор, то они, кроме одной искомой, заменяются цифровыми значениями взятыми из практических данных.

1.  В замкнутом пространстве  опытной установки в чистом виде термодинамическое равновесие.

Откуда возьмётся термодинамическое равновесие, если в центре раскалённая поверхность, которая во все стороны исторгает частицы раскалённого металла? Признавать ложное за действительное – это видеть то. что хочешь там, где этого нет.

Если не трудно посмотрите здесь.  https://studfiles.net/preview/2383541/page:46/

Ссылка не открывается.

 

 Градиент температуры у стенок установки не значительный.  

По сравнению с чем?

Градиент не сравнивается ни с чем. С точки зрения скалярных величин градиент – разность скаляров в двух точках.

В двух точках стенки или в точке стенки и поверхности  раскалённой нити? Постоянство температуры стенки здесь если не вторично, то вообще имеет мало значения.

-----------------------------------------------------------------------------------------------------------------

2. От раскалённой проволочки ионы серебра или атомы летят в разные стороны:  вверх, вниз, влево,   вправо,  т.е. полый хаос.  

Опять желаемое. Никакого хаоса здесь нет! Если в проекции сверху, то чёткий поток из одной точки во все стороны. Если в пространстве цилиндра выбрать некий локальный участок, то в нём движение частиц будет только в одну сторону. А то, что частицы металла будут отскакивать от стенок и создавать хаос, то для этого видения следует иметь очень веские доводы или святую веру. То, что отслеживаются осаждаемые на стенке частицы указывает на то, что они к ней прилипают. Может какие-то и отскакивают, но в моём видении они, скорее всего, падают недалеко от стенки. А так как это моё предположение по цене равно Вашему, то всё это предположениями и остаётся.

Не хочу читать лекцию о термоэмиссии, можете посмотреть о ней сами, но это явление как раз имеет место в установке Штерна. При вылете атомов серебра образуется облако атомов и в нем можно найти молеклы. летящие по радиусу и попавшие в щель.

Может быть и можно найти, но здесь вопрос встанет о количестве найденного. А это принципиально.

Вот для того, чтобы убедиться, что в опыте участвовали частицы из хаотического движения и следовало бы в обязательном порядке между нитью и щелью поставить щиток. Вот тогда бы в щель пролетали только частицы из хаотического движения.

Вот здесь Вы точно всё сказали.   https://studfiles.net/preview/2383541/page:46/ . И в отличии от схем установки в разных учебниках в этой  ссылке как раз Ваша мысль.

-Ссылка не работает.--

3. Установка в гравитационном поле.  На землю или на дно установки они не упадут,  так как есть тепловая  скорость. Пример: атмосфера земли  удерживается  у поверхности  гравитационным полем, но молекулы не стелются по поверхности равным слоем. Так как существует  тепловая скорость.

Это весьма спорно. Именно спорность этого вопроса мы сейчас и выясняем, но начиная с её истоков.

Не надо оспаривать очевидный факт. Распределение Больцмана. Там всё об этом сказано. Это один из экзаменационных вопросов для студентов: Что удерживает атмосферу Земли?

Не надо выдавать за очевидный факт предположения, которые возвели в ранг факта.

Если в учебниках с определённого времени перестали указывать на то, что в основу легло предположение, то это минус способу обучения, но плюс способу укрепления ВЕРЫ.

На каком основании к выводам того, что происходит с реальными газами, притянули  действия с идеальными взаимоотношениями между атомами и молекулами? Очевидно, что без них ничего по МКТ не складывалось. А это однозначно указывает на некорректность привязки Распределения Больцмана к реальным газам.

Нюанс. 1 Для более ясного видения проблемы рассмотрим в герметично закрытом сосуде обычный воздух. Температура внутри и снаружи абсолютно одна и та же.  Пусть даже столкновения молекул будут упругими.

Это означает, что молекулы воздуха при сближении не допускают непосредственного касания их структур. Теперь, не отвлекаясь, а углубляясь в проблему, вспоминаем, что молекулы состоят из атомов. А это может происходить исключительно при силах притяжения одних атомов к другим.

Из этих же атомов состоят те молекулы, которые по МКТ соударяются друг с другом. Получается, что те же атомы в структуре молекул, при встрече с такими же у других, по каким-то причинами уже не проявляют сил притяжения, а проявляют  весьма значительные силы отталкивания.  

Этому где-то есть объяснение?

Далее. Вы знаете (где либо видели?) внятное объяснение соединения между собой атомов, у которых на определённом расстоянии от ядра перемещаются с бешенной скоростью электроны? Ни  в физике ни в химии ясность в этом процессе не представлена. Наложение орбиталей, что есть исключительно математическая вероятность нахождения электронов вокруг ядра, ничего про механизм этого процесса не говорит.

  Если подходить честно, то и при воздействии друг на друга исключительно полем сил отталкивания в строении атомов и молекул всё равно должно что-то происходить с вытекающими последствиями. То есть отскок молекул должен (!) происходить с меньшей скоростью. Хоть на малость, но с меньшей! Исключать это – выдавать желаемое за действительное.

При постоянстве температуры подвод энергии со стороны отсутствует.  

Поскольку силу гравитации и массу у молекул воздуха никто не отменял, то молекулы даже сталкиваясь упруго, но даже с малой потерей скорости, должны со временем зависнуть над теми, которые притянулись ко дну сосуда. Иначе будет нарушаться закон сохранения энергии.

И если это в реальности не происходит, то это не означает, что молекулы сталкиваются друг с другом абсолютно-упруго.

Нюанс. 2.  В тех же условиях с постоянством температуры внутри и снаружи два сосуда. Пусть с первом сосуде воздух имеет давление две атмосферы, а во втором — три.

Вспомним, что по МКТ — «Температура является мерой средней кинетической энергии хаотического движения молекул в макроскопических телах».

Если согласно МКТ считать, что молекулы внутри обоих сосудов летают с той же средней скорость, что и наружи, то возникает один ряд вопросов.

Если опять же по МКТ считать, что молекулы в сосуде с большим давлением летают с меньшей скоростью, то возникает другой ряд вопросов.

Полагаю, что суть этих вопросов видна.

Нюанс 3.  Поскольку молекулы воздуха (как и любого газа) сталкиваются с твёрдыми телами, то в разбираемом аспекте следует вспомнить о существовании процесса флотации. Этот процесс не может происходить без ЗНАЧИМЫХ  сил притяжения молекул газа к жидкостям и твёрдым телам.

А это значит, что летающие молекулы воздуха должны ударять не просто по атомам и молекулам твёрдой структуры, а по многослойному покрытию из тех же молекул воздуха. Естественно, что верхние молекулы воздуха притянуты слабее. А это в обязательном порядке должно приводить к тому, что ударяющиеся молекулы воздуха будут нарушать строение сего покрытия, что непременно будет сопровождаться преодолением сил трения со всеми вытекающими обстоятельствами.

Итак, если нет ясного видения и решения вопросов в этих нюансах, то нет и ясности с распределением  Больцмана и Максвелла.

А то, что эти распределения преподносится исключительно как факт и есть самая большая беда.

--------------------------------------------------------------------------------------------------------------

Повторяться не хочется, но напоминаю вопрос про то, кто, как и когда замерял скорости молекул того же азота в хаотическом движении при постоянной температуре.

Это уже выяснили.

Увы! Нет.

Что-то у меня не получилось ясно показать разделение наших постов.

 


отредактировал(а) Amro: 2017-12-14 19:56 GMT
Amro
#25090 2017-12-14 15:09 GMT
#25088 Sopov :

Что-то у меня не получилось ясно показать разделение наших постов.

Добавил в помощь (п.4) анимацию по оформлению цитат, на примере вашего поста.


отредактировал(а) Amro: 2017-12-14 20:00 GMT
Sopov
#25094 2017-12-15 09:58 GMT
#25090 Amro :
#25088 Sopov :

Что-то у меня не получилось ясно показать разделение наших постов.

Спасибо!

Добавил в помощь (п.4) анимацию по оформлению цитат, на примере вашего поста.

Вроде получилось. Но, без указания автора слов. Как-то непривычно. :-))