Перейти к содержанию

    

Разрежение газа

Кто не успел, тот опоздал совершить полезную работу. Можно газ рассматривать как среду или как кучку шариков. Модели согласованы. Для шариков столкновения с движущейся стенкой приводят к изменению внутренней энергии.

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на другие сайты
1 hour ago, Tanya said:

Кто не успел, тот опоздал совершить полезную работу. Можно газ рассматривать как среду или как кучку шариков. Модели согласованы. Для шариков столкновения с движущейся стенкой приводят к изменению внутренней энергии.

Именно. Пока стенка движется, шарики разгоняются за счет внутренней энергии, а температура падает. Но, после остановки стенки, шарики с большей скоростью в нее потыкаются и поток затормозится. Это приведет к обратному повышению температуры. 

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на другие сайты
2 minutes ago, Corner said:

Именно. Пока стенка движется, шарики разгоняются за счет внутренней энергии, а температура падает. Но, после остановки стенки, шарики с большей скоростью в нее потыкаются и поток затормозится. Это приведет к обратному повышению температуры. 

Вы ошибаетесь. Шарики не разгоняются. При столкновении с движущейся наружу стенкой их скорость и  кинетическая энергия  уменьшаются. А если стенка движется внутрь, - увеличиваются. При неподвижной стенке энергия сохраняется. И только при очень быстром движении стенки  (быстрее быстрых шариков) наружу энергия шариков не будет меняться. Это необратимый процесс - для возвращения в исходное состояние придется совершить работу, которая перейдет в тепло.

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на другие сайты
50 минут назад, Corner сказал:

Пока стенка движется, шарики разгоняются за счет внутренней энергии,

Объясните подробнее, какая "внутренняя" энергия их разгоняет? Химическая? Атомная?

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на другие сайты

Представим себя на месте шариков. Пока стенка на месте мы каждый раз стукаемся и отлетаем. Если стенка от нас убегает, то по логике Tanya мы останавливаемся и машем ей со слезами платочком. Хотя в эксперименте шарики за ней пускаются вскачь. А особо шустрые будут догонять стенку, даже если она будет двигаться со скоростью больше скорости звука в имеющемся газе, так как имеет место быть вероятностное распределение скоростей и есть шарики со скоростями значительно больше средней. Но эти большие скорости, так или иначе, забирают с собой внутреннюю энергию газа и оставшиеся шарики должны замедляться. Ибо закон сохранения энергии наше все.

Вывод1: пока стенка движется, оставшийся в объеме газ будет остывать. Энергию получат особо быстрые, чтобы догнать стенку.

Вывод2: когда стенка остановится, произойдет торможение шустрых и возврат энергии обратно в систему. Джоуль и ГейЛюссак однозначно определили, что внутренняя энергия газа не зависит от объема.

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на другие сайты
48 минут назад, Corner сказал:

Вывод1: пока стенка движется, оставшийся в объеме газ будет остывать.

Правильно было бы сказать, что соударения с удаляющейся стенкой в среднем уменьшают энергию (и соотв. скорость и температуру) молекул газа, по сравнению с неподвижной стенкой той же температуры.

51 минуту назад, Corner сказал:

Вывод2: когда стенка остановится, произойдет торможение шустрых и возврат энергии обратно в систему.

Возврат какой энергии и в какую систему? В системе "газ+стенка", например, энергия будет постоянна.

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на другие сайты
1 hour ago, Corner said:

 

Вывод1: пока стенка движется, оставшийся в объеме газ будет остывать. Энергию получат особо быстрые, чтобы догнать стенку.

Вывод2: когда стенка остановится, произойдет торможение шустрых и возврат энергии обратно в систему. Джоуль и ГейЛюссак однозначно определили, что внутренняя энергия газа не зависит от объема.

Упорствуете... Рассмотрите один шарик в одномерном случае.

Поделиться сообщением


Ссылка на сообщение
Поделиться на другие сайты

Для публикации сообщений создайте учётную запись или авторизуйтесь

Вы должны быть пользователем, чтобы оставить комментарий

Создать учетную запись

Зарегистрируйте новую учётную запись в нашем сообществе. Это очень просто!

Регистрация нового пользователя

Войти

Уже есть аккаунт? Войти в систему.

Войти
Авторизация