A A A A Автор Тема: Охлаждение при расширении в пустоту  (Прочитано 8822 раз)

0 Пользователей и 1 Гость просматривают эту тему.

Оффлайн Змей Петров

  • *****
  • Сообщений: 33 779
  • Благодарностей: 586
  • В тёмной комнате всегда найдётся очень черный кот
    • Сообщения от Змей Петров
Re: Охлаждение при расширении в пустоту
« Ответ #20 : 21 Июл 2015 [11:19:11] »
Для идеального газа взаимодействия молекул нет, а охлаждение при расширении есть.
Это в случае, если идеальный газ находится в сосуде.
Если стенок нет, то охлаждения при расширении не будет.
- За это я превращу тебя в скользкую холодную рыбу.
- Но... Вы обещали - в кота ...
- Недостоин

Оффлайн Незван

  • *****
  • Сообщений: 3 005
  • Благодарностей: 63
  • Мне нравится этот форум!
    • Сообщения от Незван
Re: Охлаждение при расширении в пустоту
« Ответ #21 : 21 Июл 2015 [12:55:41] »
Если стенок нет, то охлаждения при расширении не будет.
Не совсем понятно, о какой системе Вы говорите. У it было так:
задать молекулы, взаимодействующие по ЛД-потенциалу, запертые в  ящике.

Оффлайн Змей Петров

  • *****
  • Сообщений: 33 779
  • Благодарностей: 586
  • В тёмной комнате всегда найдётся очень черный кот
    • Сообщения от Змей Петров
Re: Охлаждение при расширении в пустоту
« Ответ #22 : 21 Июл 2015 [13:15:34] »
Не совсем понятно, о какой системе Вы говорите. У it было так:
Я имею в виду что-то вроде воздушного шарика заполненного идеальным газом в вакууме, который вдруг лопнул.

Кстати, в постах про сжиение газов почему-то упускается такая важная и необходимая деталь, как детандер.
« Последнее редактирование: 21 Июл 2015 [13:48:42] от Змей Петров »
- За это я превращу тебя в скользкую холодную рыбу.
- Но... Вы обещали - в кота ...
- Недостоин

Оффлайн Змей Петров

  • *****
  • Сообщений: 33 779
  • Благодарностей: 586
  • В тёмной комнате всегда найдётся очень черный кот
    • Сообщения от Змей Петров
Re: Охлаждение при расширении в пустоту
« Ответ #23 : 21 Июл 2015 [13:44:45] »
Тепловая энергия переходит в направленное движение.
Неправильный ответ.
Куда направлено движение? Газ расширяется равномерно по всем трём координатам. Какое направление при этом предпочтительно?
- За это я превращу тебя в скользкую холодную рыбу.
- Но... Вы обещали - в кота ...
- Недостоин

Оффлайн Незван

  • *****
  • Сообщений: 3 005
  • Благодарностей: 63
  • Мне нравится этот форум!
    • Сообщения от Незван
Re: Охлаждение при расширении в пустоту
« Ответ #24 : 21 Июл 2015 [14:24:10] »
Тепловая энергия переходит в направленное движение.
Неправильный ответ.
Правильный.
Цитата
Куда направлено движение? Газ расширяется равномерно по всем трём координатам. Какое направление при этом предпочтительно?
От центра прежнего объема.

Оффлайн Незван

  • *****
  • Сообщений: 3 005
  • Благодарностей: 63
  • Мне нравится этот форум!
    • Сообщения от Незван
Re: Охлаждение при расширении в пустоту
« Ответ #25 : 21 Июл 2015 [14:31:59] »
Я имею в виду что-то вроде воздушного шарика заполненного идеальным газом в вакууме, который вдруг лопнул.
Представьте, что Ваш шарик лопнул не в космосе, а внутри большой вакуумной камеры. Увидим охлаждение газа. Возьмем камеру побольше. Потом еще и еще. Наблюдаем тенденцию.

Оффлайн Змей Петров

  • *****
  • Сообщений: 33 779
  • Благодарностей: 586
  • В тёмной комнате всегда найдётся очень черный кот
    • Сообщения от Змей Петров
Re: Охлаждение при расширении в пустоту
« Ответ #26 : 21 Июл 2015 [18:01:18] »
Пока расширяющийся идеальный газ не достиг стенок, он не будет охлаждаться.
- За это я превращу тебя в скользкую холодную рыбу.
- Но... Вы обещали - в кота ...
- Недостоин

Оффлайн Змей Петров

  • *****
  • Сообщений: 33 779
  • Благодарностей: 586
  • В тёмной комнате всегда найдётся очень черный кот
    • Сообщения от Змей Петров
Re: Охлаждение при расширении в пустоту
« Ответ #27 : 21 Июл 2015 [18:25:58] »
От центра прежнего объема.
А направление какое?
- За это я превращу тебя в скользкую холодную рыбу.
- Но... Вы обещали - в кота ...
- Недостоин

Оффлайн Незван

  • *****
  • Сообщений: 3 005
  • Благодарностей: 63
  • Мне нравится этот форум!
    • Сообщения от Незван
Re: Охлаждение при расширении в пустоту
« Ответ #28 : 21 Июл 2015 [19:03:25] »
Пока расширяющийся идеальный газ не достиг стенок, он не будет охлаждаться.
От центра прежнего объема.
А направление какое?
Любое. Возьмите пробный объем в любом месте (кроме центра): при усреднении скоростей по этому объему обнаружите отклонение от нуля. Это будет составляющая, не участвующая в определении температуры. Для этого не надо достигать стенки.
Добавление.
Можете взглянуть на вот это разъяснение.
« Последнее редактирование: 21 Июл 2015 [19:13:02] от Незван »

Оффлайн Змей Петров

  • *****
  • Сообщений: 33 779
  • Благодарностей: 586
  • В тёмной комнате всегда найдётся очень черный кот
    • Сообщения от Змей Петров
Re: Охлаждение при расширении в пустоту
« Ответ #29 : 21 Июл 2015 [20:31:45] »
Любое. Возьмите пробный объем в любом месте (кроме центра): при усреднении скоростей по этому объему обнаружите отклонение от нуля.
А если взять не один пробный объём, а все сразу? Какое будет направление? Облако идеального газа предоставленное самому себе расширяется. Можем взять любую часть его объёма, будет то же самое - расширение без охлаждения.
- За это я превращу тебя в скользкую холодную рыбу.
- Но... Вы обещали - в кота ...
- Недостоин

Оффлайн it

  • *****
  • Сообщений: 1 059
  • Благодарностей: 29
    • Сообщения от it
Re: Охлаждение при расширении в пустоту
« Ответ #30 : 21 Июл 2015 [20:32:23] »
Тепловая энергия переходит в направленное движение.
Это, действительно, уменьшает скорость молекул, но на совершенно ничтожную величину. Например, если молекула водорода ударяется о стенку массой, например, 1 грамм, то скорость молекулы водорода (по модулю) уменьшается лишь на 7e-21 от своей величины.

Оффлайн Незван

  • *****
  • Сообщений: 3 005
  • Благодарностей: 63
  • Мне нравится этот форум!
    • Сообщения от Незван
Re: Охлаждение при расширении в пустоту
« Ответ #31 : 21 Июл 2015 [21:22:58] »
Любое. Возьмите пробный объем в любом месте (кроме центра): при усреднении скоростей по этому объему обнаружите отклонение от нуля.
А если взять не один пробный объём, а все сразу? Какое будет направление? Облако идеального газа предоставленное самому себе расширяется. Можем взять любую часть его объёма, будет то же самое - расширение без охлаждения.
Ну, понятно, Петра Леонидовича Вы проигнорировали. Я-то тоже дурак... "Мы ленивы и нелюбопытны" же.
Вот, на блюдечке
Цитата
« ... мерилом температуры является не само движение, а хаотичность этого движения. Хаотичность состояния тела определяет его температурное состояние, и эта идея (которая впервые была разработана Больцманом), что определённое температурное состояние тела вовсе не определяется энергией движения, но хаотичностью этого движения, и является тем новым понятием в описании температурных явлений, которым мы должны пользоваться… »
П. Л. Капица

Брать все сразу? Зачем? Чтобы замылить ситуацию? Если взять меня и Абрамовича, средний душевой доход будет очень даже приличный, а у меня еще и налоги на недвижимость в Англии гораздо меньше...

Давайте лучше рассмотрим такой пример: два воздушных шарика удаляются друг от друга со скоростью 11 км/с. Как Вы будете определять среднюю температуру этой системы?
« Последнее редактирование: 21 Июл 2015 [21:33:20] от Незван »

Оффлайн Незван

  • *****
  • Сообщений: 3 005
  • Благодарностей: 63
  • Мне нравится этот форум!
    • Сообщения от Незван
Re: Охлаждение при расширении в пустоту
« Ответ #32 : 21 Июл 2015 [21:39:41] »
Тепловая энергия переходит в направленное движение.
Это, действительно, уменьшает скорость молекул, но на совершенно ничтожную величину. Например, если молекула водорода ударяется о стенку массой, например, 1 грамм, то скорость молекулы водорода (по модулю) уменьшается лишь на 7e-21 от своей величины.
Насколько выше скорость молекул воздуха на МКС по отношению к таковой в ЦУПе
и насколько выше температура на МКС?

AlAn

  • Гость
Re: Охлаждение при расширении в пустоту
« Ответ #33 : 21 Июл 2015 [21:42:30] »
Любое. Возьмите пробный объем в любом месте (кроме центра): при усреднении скоростей по этому объему обнаружите отклонение от нуля.
А если взять не один пробный объём, а все сразу? Какое будет направление? Облако идеального газа предоставленное самому себе расширяется. Можем взять любую часть его объёма, будет то же самое - расширение без охлаждения.
С одной стороны, давление можно назвать "плотностью" энергии, поскольку Па=Дж/м3.
С другой стороны, температура есть мера средней кинетической энергии хаотического движения молекул. Е0=(3/2)kТ. При расширении газа, давление уменьшается, значит температура падает. Правда, при очень низких давлениях, понятие температура теряет смысл, поскольку применимо только при заметных плотностях газа. Вся шука спрятана в уравнении Менделеева - Клайперона.
Да, стенки не при чём! ;)

Оффлайн Змей Петров

  • *****
  • Сообщений: 33 779
  • Благодарностей: 586
  • В тёмной комнате всегда найдётся очень черный кот
    • Сообщения от Змей Петров
Re: Охлаждение при расширении в пустоту
« Ответ #34 : 21 Июл 2015 [21:50:21] »
 AlAn, можно проще, поскольку речь об идеальном газе.
Поскольку по постановке задачи частицы газа  ни с чем не взаимодействуют, то согласно первому закону Ньютона, они движутся прямолинейно и равномерно в любой ИСО, т.е. все их скорости отн. др.друга сохраняются - объём растёт, температура не падает.

PS
Давления вообще нет, ввиду отсутствия стенок и др. посторонних тел.
- За это я превращу тебя в скользкую холодную рыбу.
- Но... Вы обещали - в кота ...
- Недостоин

AlAn

  • Гость
Re: Охлаждение при расширении в пустоту
« Ответ #35 : 21 Июл 2015 [22:05:18] »
AlAn, можно проще, поскольку речь об идеальном газе.
Поскольку по постановке задачи частицы газа  ни с чем не взаимодействуют

PS
Давления вообще нет, ввиду отсутствия стенок и др. посторонних тел.
1.  :facepalm: частицы идеального газа взаимодействуют при столкновениях обмениваясь энергией и импульсом. Не взаимодействуют они на расстоянии. Это для некоторого упрощения модели.
2. Назовите мне "стенки", которые обеспечивают атмосферное давление? :P
В принципе, это физика за 10-й класс средней школы. Похоже, кое-кто прогулял эти занятия в своё время.

Оффлайн Змей Петров

  • *****
  • Сообщений: 33 779
  • Благодарностей: 586
  • В тёмной комнате всегда найдётся очень черный кот
    • Сообщения от Змей Петров
Re: Охлаждение при расширении в пустоту
« Ответ #36 : 21 Июл 2015 [22:18:04] »
AlAn, там нет столкновений. На то газ и идеальный - частицы не взаимодействуют.

Стенок нет по постановке задачи - идеальный газ расширяется в пустоте.
- За это я превращу тебя в скользкую холодную рыбу.
- Но... Вы обещали - в кота ...
- Недостоин

Оффлайн VimanaPro

  • *****
  • Сообщений: 7 975
  • Благодарностей: 196
  • Well -- yes. In modern times, of course
    • Сообщения от VimanaPro
Re: Охлаждение при расширении в пустоту
« Ответ #37 : 21 Июл 2015 [23:41:27] »
Стенок нет по постановке задачи - идеальный газ расширяется в пустоте.
Предлагаю обсудить таблицу умножения.
http://www.physbook.ru/index.php/Kvant._%D0%A0%D0%B0%D1%81%D1%88%D0%B8%D1%80%D0%B5%D0%BD%D0%B8%D0%B5_%D0%B3%D0%B0%D0%B7%D0%B0
Ввести квант действия в космологию и гравитацию стоило мне немалых трудов. Некоторые из моих знакомых усматривали в этом своего рода трагедию. Но VimanaPro был другого мнения об этом ... Ведь теперь он точно знает, что квант действия играет гораздо большую роль, чем был склонен считать вначале…

Оффлайн it

  • *****
  • Сообщений: 1 059
  • Благодарностей: 29
    • Сообщения от it
Re: Охлаждение при расширении в пустоту
« Ответ #38 : 22 Июл 2015 [00:38:00] »
Предлагаю обсудить таблицу умножения.
Ну да, всё правильно написано.
Можно немного выйти за пределы таблицы умножения.
В этом примере начальный и конечный сосуд физически связаны.
Если же это не так, то температура идеального газа всё же чуть упадёт (см. мой ответ #30). Это, конечно, имеет чисто теоретическое значение. Впрочем, если масса начального сосуда мала, то может иметь и практическое.

Оффлайн Maxim Barkov

  • *****
  • Сообщений: 638
  • Благодарностей: 13
    • Сообщения от Maxim Barkov
Re: Охлаждение при расширении в пустоту
« Ответ #39 : 22 Июл 2015 [06:26:21] »
Если стенок нет, то охлаждения при расширении не будет.
Как обычно,
написали, подумать забыли.