2014 dxdy logo

Научный форум dxdy

Математика, Физика, Computer Science, Machine Learning, LaTeX, Механика и Техника, Химия,
Биология и Медицина, Экономика и Финансовая Математика, Гуманитарные науки




Начать новую тему Ответить на тему На страницу 1, 2  След.
 
 Почему газы тонут друг в друге.
Сообщение07.10.2013, 08:51 


05/07/13
132
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.

 Профиль  
                  
 
 Re: Почему железо тонет.
Сообщение07.10.2013, 09:10 
Заслуженный участник
Аватара пользователя


30/01/06
72407
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".

 Профиль  
                  
 
 Re: Почему железо тонет.
Сообщение07.10.2013, 09:16 
Заслуженный участник
Аватара пользователя


13/08/08
14495
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.

 Профиль  
                  
 
 Re: Почему газы тонут друг в друге.
Сообщение07.10.2013, 09:27 


05/07/13
132
Почему более лёгкие атомы начинают движение вверх под действием давления? Им легче в силу меньшей массы изменить направление движения из вертикально вниз наверх?

 Профиль  
                  
 
 Re: Почему газы тонут друг в друге.
Сообщение07.10.2013, 09:30 
Заслуженный участник


28/12/12
7946
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).

 Профиль  
                  
 
 Re: Почему газы тонут друг в друге.
Сообщение07.10.2013, 09:34 


05/07/13
132
Понятно что они так распределяются, но непонятно почему.

 Профиль  
                  
 
 Re: Почему газы тонут друг в друге.
Сообщение07.10.2013, 09:38 
Заслуженный участник
Аватара пользователя


30/01/06
72407
Ну так почитайте книжку, чёрт побери! Вопрос не такой простой, чтобы ответить на него в двух строчках.

 Профиль  
                  
 
 Re: Почему газы тонут друг в друге.
Сообщение07.10.2013, 09:46 
Заслуженный участник
Аватара пользователя


13/08/08
14495
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?

 Профиль  
                  
 
 Re: Почему газы тонут друг в друге.
Сообщение07.10.2013, 10:01 


05/07/13
132
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.

 Профиль  
                  
 
 Re: Почему газы тонут друг в друге.
Сообщение07.10.2013, 10:05 
Заслуженный участник


28/12/12
7946
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.

 Профиль  
                  
 
 Re: Почему газы тонут друг в друге.
Сообщение07.10.2013, 18:13 
Заслуженный участник
Аватара пользователя


30/01/06
72407
Munin в сообщении #771847 писал(а):
Ну так почитайте книжку, чёрт побери!

 Профиль  
                  
 
 Re: Почему газы тонут друг в друге.
Сообщение07.10.2013, 19:55 


05/07/13
132
Моё предположение. Сила тяжести действует на массивные атомы иначе чем на лёгкие то есть большие атомы приобретают большее ускорение. По другому объяснить такое невозможно.

 Профиль  
                  
 
 Re: Почему газы тонут друг в друге.
Сообщение07.10.2013, 21:53 
Заслуженный участник
Аватара пользователя


30/01/06
72407
Munin в сообщении #771847 писал(а):
почитайте книжку, чёрт побери!

 Профиль  
                  
 
 Re: Почему газы тонут друг в друге.
Сообщение07.10.2013, 22:58 
Заслуженный участник
Аватара пользователя


23/07/05
18003
Москва
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.

 Профиль  
                  
 
 Re: Почему газы тонут друг в друге.
Сообщение08.10.2013, 06:39 


05/07/13
132
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.

 Профиль  
                  
Показать сообщения за:  Поле сортировки  
Начать новую тему Ответить на тему  [ Сообщений: 29 ]  На страницу 1, 2  След.

Модераторы: photon, whiterussian, profrotter, Jnrty, Aer, Парджеттер, Eule_A, Супермодераторы



Кто сейчас на конференции

Сейчас этот форум просматривают: zubik67


Вы не можете начинать темы
Вы не можете отвечать на сообщения
Вы не можете редактировать свои сообщения
Вы не можете удалять свои сообщения
Вы не можете добавлять вложения

Найти:
Powered by phpBB © 2000, 2002, 2005, 2007 phpBB Group