притяжение между молекулами газа

[kis]

частицы газа в среднем находятся на таких расстояниях друг от друга, при которых силы притяжения между ними незначительны. Это объясняет:
1) распространение в газе звуковых волн
2) способность газов к неограниченному расширению
3) большую скорость частиц газа
4) значение скорости звука в газе

2?

[Munin]

Ничего из вышеперечисленного.
Хотя, если гадать, чего подразумевал идиот, выдумывавший вопрос, то наверное, 2.
Хотя, если глубоко подумать, то может быть, тут есть некий мостик к 4.

[druggist]

А не 3.?

[Munin]

В твёрдом теле скорость частиц тоже может быть большой: на каждую степень свободы по-прежнему $\tfrac{mv_x^2}{2}=\tfrac{1}{2}kT.$

Вообще, на любой вариант я могу придумать объяснение и контрпример, почему это не так. Кроме варианта 4. Он вообще выглядит "ни к селу, ни к городу", но в процессе вывода скорости звука в газе, возможно, пренебрежение притяжением где-то и используется.

[druggist]

Munin в сообщении #733492 писал(а):

В твёрдом теле скорость частиц тоже может быть большой: на каждую степень свободы по-прежнему

Это квадрат скорости, а сама средняя скорость равна нулю, естественно. А в газе при тех же временах усреднения (порядка атомных) не равна. Проще говоря, там, в тв. теле дрожание, а здесь в газе в принципе сколько угодно лети до соударения

[GraNiNi]

4-й вариант вообще ни при чем.
Скорость звука от давления газа и следовательно - от расстояния между молекулами - практически не зависит (в широком диапазоне давлений).
Вот здесь можно посчитать по формуле:
http://www.fxyz.ru/%D1%84%D0%BE%D1%80%D ... %B0%D1%85/

[DimaM]

druggist в сообщении #733512 писал(а):

Это квадрат скорости, а сама средняя скорость равна нулю, естественно.

Это средний вектор равен нулю. А средний модуль такой же, как в газе.

[druggist]

DimaM в сообщении #733644 писал(а):

А средний модуль такой же, как в газе.

Средний модуль, это путь деленный на время, а средняя скорость - расстояние деленное на время(именно эта скорость имеется в виду в вопросе) За время между столкновениями частица газа движется равномерно и прямолинейно, и средняя скорость ее отлична от нуля, а в твердом . теле за то же самое время равна нулю(естественно, температуры газа и тв. тела полагаем одинаковыми). Ежу понятно, что в вопросе под "большими скоростями частиц в газе" имеется в виду именно средняя скорость(т.е., расстояние на которое перемещается частица), а не средний модуль.

[Munin]

druggist в сообщении #733512 писал(а):

Это квадрат скорости, а сама средняя скорость равна нулю, естественно.

Вообще-то, во фразе "большую скорость частиц газа" явно подразумевается не такое среднее, которое нуль.

Либо средний модуль, либо среднее квадратичное. Но эти уточнения - явно не того уровня, на котором задан вопрос. Так что их отсутствие можно простить.

druggist в сообщении #733512 писал(а):

А в газе при тех же временах усреднения (порядка атомных) не равна.

Это всего лишь утверждение о том, что время усреднения в газе должно быть больше. Вообще средняя в газе - тоже нуль. (Пока газ не течёт :-)

druggist в сообщении #733512 писал(а):

Проще говоря, там, в тв. теле дрожание, а здесь в газе в принципе сколько угодно лети до соударения

На самом деле, это неверно. В твёрдом теле беспорядочное движение, и в газе беспорядочное движение. Если хотите убедиться, что в твёрдом теле беспорядочное - просуммируйте тепловые фотоны.

Да, в газе беспорядочное движение иначе устроено. Но это количественные различия, а не качественные.

GraNiNi в сообщении #733642 писал(а):

4-й вариант вообще ни при чем.
Скорость звука от давления газа и следовательно - от расстояния между молекулами - практически не зависит (в широком диапазоне давлений).

Как раз потому и не зависит, что притяжение пренебрежимо мало. А возьмите вандерваальсовский газ. Во-о-о...

druggist в сообщении #733669 писал(а):

Ежу понятно, что в вопросе под "большими скоростями частиц в газе" имеется в виду именно средняя скорость(т.е., расстояние на которое перемещается частица), а не средний модуль.

Ежу понятно, что это домысел, причём очевидно неверный.

[druggist]

Вопрос не стоит выеденного яйца. В твердом теле, где частицы "в среднем находятся на таких расстояниях друг от друга, при которых силы притяжения между ними незначительны" существенны, эти частицы не перемещаются на макроскопические расстояния(много больше размера молекулы), а колеблются возле положения равновесия(дальний порядок). В жидкости, где дальний порядок отсутствует, помимо быстрых колебаний вокруг положения равновесия есть медленные смещения молекул на большие расстояния. Именно скорость этого смещения( в тв теле она вообще ноль) сравнивается с "большой скоростью частиц газа" ибо больше-меньше это всегда относительное понятие. Возражать против этого, вообще говоря, клиника, и явно непедагогическая вещь, поскольку ребенку, задавшему вопрос необходима ясность и недвусмысленность в ответе

[Munin]

druggist в сообщении #733771 писал(а):

Именно скорость этого смещения( в тв теле она вообще ноль) сравнивается с "большой скоростью частиц газа"

Это нигде не сказано.

druggist в сообщении #733771 писал(а):

Возражать против этого, вообще говоря, клиника

Вообще говоря, подменять скорость средней скоростью - это клиника.

druggist в сообщении #733771 писал(а):

и явно непедагогическая вещь, поскольку ребенку, задавшему вопрос необходима ясность и недвусмысленность в ответе

Непедагогичным внесением неясности и двусмысленности занимаетесь именно вы.

druggist в сообщении #733771 писал(а):

Вопрос не стоит выеденного яйца.

Именно. Поэтому на последующие ваши сообщения не отвечаю.

[ewert]

Второй вариант ответа -- вполне адекватен (в противоположность всем прочим). Действительно, объясняет. Слабость взаимодействий означает, что суммарная потенциальная энергия по величине меньше кинетической. Фактически даже много меньше, но достаточно и просто меньше -- это уже даёт положительность полной энергии. А это влечёт за собой неограниченность траекторий (на классическом языке, но и на квантовом аналогично). Что ровно и означает возможность неограниченного расширения.

[Xey]

druggist
Мне кажется мгновенная скорость определяет энергию и для свободно движущейся частицы и для колеблющейся (для связанной с чем-нибудь). Например скорость маятника в средней точке.

Температура газа и стенки сосуда равны , равны и средние скорости частиц газа и стенки (для частиц стенки максимальная мгновенная скорость) .

[druggist]

Xey в сообщении #733894 писал(а):

Мне кажется мгновенная скорость определяет энергию

При переходе из конденсированного состояния в газообразное энергия поступательного движения молекул увеличивается, а колебательного уменьшается, представьте шарик колеблющийся на пружинке и в момент максимального растяжения отрывающийся от пружины: скорость поступательного движения увеличилась от нуля до максимума, следовательно в газе большие скорости (поступательного) движения молекул а в конд. состоянии практически нулевые

[JoAx]

Не знаю. На мой взгляд, "колебательное движение" это тоже поступательное движение.

druggist сообщении #733938 писал(а):

представьте шарик колеблющийся на пружинке и в момент максимального растяжения отрывающийся от пружины: скорость поступательного движения увеличилась от нуля до максимума,

Не понял. В момент, когда пружина max. растянута, кин. энергия "шарика" $0$, а потенциальная max.