Почему газы тонут друг в друге.

[Nomads]

Задался таким вопросом почему разные газы тонут или всплывают друг в друге. Пример воздушный шар. Закон Архимеда говорит, что тело с меньшей плотностью всплывает в теле с большей плотностью.
Моё решение. При одинаковом давлении в глазах находится одинаковое число атомов. Атомы различаются только своими размерами и массой. На эти атомы действует сила тяжести равная F=mg, которая придаёт им одинаковое ускорение направленное к планете и соответственно они одинакого падают вниз, отсюда вывод что все газы должны одинакого тонуть друг в друге и не могут всплывать.друг в друге. Подскажите где я ошибаюсь.

[Munin]

Nomads в сообщении #771815 писал(а):

При одинаковом давлении в глазах находится одинаковое число атомов.

Нет.

Почитайте любой "курс общей физики", раздел "молекулярно-кинетическая теория".

[gris]

Атомы в газах ещё и сталкиваются друг с другом. Векторы скоростей из-за этого не имеют предпочтительного направления (с учётом очевидных оговорок, разумеется). Из-за притяжения к Планете возникает разность давлений на разных глубинах (высотах). Образуется Архимедова сила, которая действует на тела, размеры которых значительно превышают размеры атомов. В зависимости от баланса сил, действующих на тело, возникает явление всплытия/потопления.
Для чрезвычайно разряженного газа, вероятно, будет иметь место приведённый Вами процесс оседания на поверхность планеты. Но это уже и не газ. Газ предполагает столкновения атомов во всём своём объёме.

[Nomads]

Почему более лёгкие атомы начинают движение вверх под действием давления? Им легче в силу меньшей массы изменить направление движения из вертикально вниз наверх?

[DimaM]

Nomads в сообщении #771839 писал(а):

Почему более лёгкие атомы начинают движение вверх под действием давления? Им легче в силу меньшей массы изменить направлен-е движения из вертикально вниз наверх?

Закон Архимеда - он не для отдельных атомов, а для макроскопических объемов.
Отдельные атомы распределяются по высоте с убыванием концентрации вверх (см. барометрическую формулу и распределение Больцмана).

[Nomads]

Понятно что они так распределяются, но непонятно почему.

[Munin]

Ну так почитайте книжку, чёрт побери! Вопрос не такой простой, чтобы ответить на него в двух строчках.

[gris]

Например, если взять смесь водорода и кислорода в закрытом цилиндре и, тщательно взболтав, оставить в спокойном состоянии. Через некоторое время концентрация водорода в смеси начнёт возрастать к верху цилиндра. Из-за чего? Действует ли тут Архимедова сила?

[Nomads]

Следующий вопрос почему если шар надуть лёгким газом он начнёт всплывать. Как я понимаю в пределах объёма шара неважно как движутся атомы под действием гравитации, так как все атомы в нём одинаковы, но при этом сам шар всплывает. Объяснение как я понимаю должно быть таким. Сила тяжести действует на все атомы одинакого и следовательно шар не должен всплывать.
То есть есть два случая когда есть смесь газов и когда газы отделены друг от друга стенкой. Эффект и там и там одинаков.

[DimaM]

gris в сообщении #771853 писал(а):

Например, если взять смесь водорода и кислорода в закрытом цилиндре и, тщательно взболтав, оставить в спокойном состоянии. Через некоторое время концентрация водорода в смеси начнёт возрастать к верху цилиндра.

Только если понимать концентрацию в смысле доли.

[Munin]

Munin в сообщении #771847 писал(а):

Ну так почитайте книжку, чёрт побери!

[Nomads]

Моё предположение. Сила тяжести действует на массивные атомы иначе чем на лёгкие то есть большие атомы приобретают большее ускорение. По другому объяснить такое невозможно.

[Munin]

Munin в сообщении #771847 писал(а):

почитайте книжку, чёрт побери!

[Someone]

Nomads в сообщении #772075 писал(а):

Сила тяжести действует на массивные атомы иначе чем на лёгкие то есть большие атомы приобретают большее ускорение.

Экспериментально с чрезвычайно высокой точностью (с относительной погрешностью меньше $10^{-12}$) проверено, что разные атомы падают с одинаковыми ускорениями.

[Nomads]

Да наверное всё таки во всём виновата сила инерции. Под действием гравитации атомы получают скорость и направление движения к земле, а затем уже более тяжёлые атомы выталкивают лёгкие атомы наверх из-за того что те имеют меньшую инерцию и соответственно легче изменяют направление своего движения как индивидуально так и в скоплениях ограниченных оболочкой.