plini in vzgon

O naravnih pojavih. Kaj je ...? Kakšen je...?
Odgovori
eros
Prispevkov: 30
Pridružen: 16.1.2004 13:13
Kraj: Velenje
Kontakt:

plini in vzgon

Odgovor Napisal/-a eros »

Zakaj gre plin z manjšo gostoto gor in tisti z večjo navzdol?

Seveda je odgovor na to vprašanje vzgon, ampak men ni glih jasno zakaj bi se to dogajalo. V primeru, da v vkapljevini plava trdni objekt je logično da ima na spodnji ploskvi višji tlak kot na zgornji in ga tlak potiska navzgor (tako imenovani vzgon). Toda pri plinih gre pa za mejcene molekule in klasičen pogled na tovrsten problem odpove!

Na kak način bi si lahko to gibanje bolje predstavljali?

Uporabniški avatar
Pentium
Prispevkov: 431
Pridružen: 10.11.2003 19:59
Kraj: Ljubljana
Kontakt:

Odgovor Napisal/-a Pentium »

To si lahko predstavljaš kot 2 fanta, enega močnega in velikega in enega drocenega. Oba želita priti do torte. Močnejši fant bo šibkejšega izrinil in pojedel torto.

Tako tudi gostejši plin pride do Zemlje, pri tem pa se mu mora redkejši umakniti. Tako da je skupna energija (v tem primeru potencialna) čim manjša.

mirko
Prispevkov: 483
Pridružen: 1.9.2004 13:38

Odgovor Napisal/-a mirko »

Še poskus razlage s kinetično teorijo plinov - če se prav spomnim, je pri isti temperaturi povprečen kvadrat hitrosti obratno sorazmeren z maso molekule. Torej - lažje molekule hitreje letajo naokoli. Ob upoštevanju sile teže pa moramo reči, da na vse molekule deluje enak težnostni pospešek. Če bi tako plinsko mešanico postavili v prazen prostor, bi lahko rekli, da se lažje molekule bolj hitro razpršijo, vendar oboje v povprečju v istem času opravijo enako pot navzol.
Upoštevati pa moramo še trke med molekulami. Tu pa za vse molekule velja, da imajo na voljo enako prosto pot do prvega trka, saj so v povprečju razporejene enakomerno po prostoru. Lažje molekule to prosto pot hitro preletijo in se pri tem malo pomaknejo navzdol, težje molekule pa jo preletijo počasneje, vendar se pri tem bolj pomaknejo navzdol - imajo pač na voljo več časa za padanje med dvema trkoma.

Uporabniški avatar
GJ
Prispevkov: 2635
Pridružen: 27.1.2003 22:08

Re: vzgon

Odgovor Napisal/-a GJ »

Hja... mislim, da ne moremo govoriti le o lažjih in težjih molekulah saj, če govorimo o plinu, ki je sestavljen iz enakih molekul imajo le te skoraj povsem enako maso. Vendar pa molekule z več energije (toplejše molekule) zavzamejo volumensko več prostora. Vzrok v večjem volumnu je v tem, da imajo elektroni toplejših molekul večjo kinetično energijo in s tem posledično zavzamejo pri svojem gibanju več prostora oziroma volumna glede na molekule z nižjo temperaturo in enakem tlaku. Segreti plin se torej dviguje zaradi vzgona toliko časa dokler se ne ohladi oziroma zmeša.

Lep večer želim...

Uporabniški avatar
Pentium
Prispevkov: 431
Pridružen: 10.11.2003 19:59
Kraj: Ljubljana
Kontakt:

Odgovor Napisal/-a Pentium »

Ni fora v tem, da imajo elektroni večjo energijo, ampak da imajo molekule višjo energjo => višjo temperaturo.

Vemo tudi da segret plin pri enaki masi in enakem tlaku zavzame večjo prostornino, torej ima manjšo gostoto. Zračni tlak se ne spreminja kaj dosti in to lahko zanemarimo in je gostota obratno sorazmerna z temperaturo.

mirko
Prispevkov: 483
Pridružen: 1.9.2004 13:38

Odgovor Napisal/-a mirko »

Pri moji razlagi je bistveno, da so nekatere molekule hitrejše, druge pa počasnejše. Ali je vzrok za to v temperaturi, ali v drugi vrsti molekule, ni tako pomembno. Poleg tega je pomembno še, da so razporejene enakomerno po prostoru - da imajo enako prosto pot.
Jaz sem sicer imel v mislih molekule različnih plinov, naprimer metan in dušik. Kljub temu pa sem se čez nekaj časa začel praskati za ušesi, saj tudi v pragozdu nimamo C02-ja spodaj, O2-ja pa zgoraj. Nekje sem udaril mimo, čeprav ne vem točno, kje. Začel sem premišljevati o parcialnih tlakih in podobnem, potem pa odnehal.
Po drugi strani pa, tudi če obravnavamo plin iz ene vrste molekul - ali nam kinetična teorija plinov sama po sebi, ki obravnava molekule kot prožne kroglice, lahko nakaže, da se hitrejše molekule znajdejo zgoraj? V kinetični teoriji najbrž ni prostora za silo vzgona kot silo, ki deluje na posamezno molekulo, če pa si predstavljamo, da je med kroglicami prazen prostor.

svensek
Član strokovnega sveta Kvarkadabre.
Prispevkov: 36
Pridružen: 13.10.2003 9:53

Odgovor Napisal/-a svensek »

Pazite, pojav, ki ga opisujete in na katerega vpliva različna hitrost molekul
zaradi različne mase, je difuzija (neurejeno mikroskopsko mešanje
plinov), ne vzgon! Vzgon si v resnici lahko predstavljamo, kot je omenjeno
na zacetku, enako kot pri trdnem telesu, s trki. Med molekulami plina je
zelo dosti trkov! Difuzija je počasna - na krajevnih skalah naših
prostorov, recimo, se plini zmešajo zaradi konvekcijskih tokov, ki so
posledica vzgona, ne zaradi difuzije - to lahko zanemarimo.

Odgovori