Gas e gravità
Scusate ho una domanda la cui ingenuità forse rasenta quella di un bambino....
Io ho un contenitore di qualsiasi tipo, quindi una stanza, un cubo, un palloncino... ecc, contenente gas al suo interno.
Noi sappiamo che questo gas esercita una certa pressione sulle pareti, quantificabile grazie alla teoria cinetica dei gas.
Ora io mi chiedo: ma queste molecole, perchè urtano le pareti di continuo? Dopo un po che si muovono, non dovrebbero tendere ad adiagiarsi per terra per la gravità?
Dov'è che sbaglio?
Ovviamente si supponga che questo contenitore non sia agitato o comunque che la risultante delle forze esterne sia pari a zero.
Grazie anticipatamente, ciao.
Io ho un contenitore di qualsiasi tipo, quindi una stanza, un cubo, un palloncino... ecc, contenente gas al suo interno.
Noi sappiamo che questo gas esercita una certa pressione sulle pareti, quantificabile grazie alla teoria cinetica dei gas.
Ora io mi chiedo: ma queste molecole, perchè urtano le pareti di continuo? Dopo un po che si muovono, non dovrebbero tendere ad adiagiarsi per terra per la gravità?
Dov'è che sbaglio?
Ovviamente si supponga che questo contenitore non sia agitato o comunque che la risultante delle forze esterne sia pari a zero.
Grazie anticipatamente, ciao.
Risposte
A causa della elevatà velocità delle molecole si può trascurare l'effetto della forza-peso che agisce su di esse.
"+Steven+":
Scusate ho una domanda la cui ingenuità forse rasenta quella di un bambino....
Io ho un contenitore di qualsiasi tipo, quindi una stanza, un cubo, un palloncino... ecc, contenente gas al suo interno.
Noi sappiamo che questo gas esercita una certa pressione sulle pareti, quantificabile grazie alla teoria cinetica dei gas.
Ora io mi chiedo: ma queste molecole, perchè urtano le pareti di continuo? Dopo un po che si muovono, non dovrebbero tendere ad adiagiarsi per terra per la gravità?
Dov'è che sbaglio?
Ovviamente si supponga che questo contenitore non sia agitato o comunque che la risultante delle forze esterne sia pari a zero.
Grazie anticipatamente, ciao.
ti dirò...che non sbagli (nel ragionamento). se il gas è reale e viene lasciato al suo destino senza intervenire dall'esterno, gli urti con il contenitore non saranno mai perfettamente elastici per cui poco alla volta l'energia interna delle molecole diminuisce, con l'energia interna diminuisce anche la temperatura, però quando la temperatura del contenitore diventa più piccola di quella dell'ambiente si trasferisce calore e quin di energia dall'ambiente al contenitore, finchè raggiungono l'equilibrio termico, e quindi il moto delle particelle continua all'infinito.
Ma se allora si potesse isolare termicamente il contenitore, alla fine le molecole si dovrebbero fermare adagiandosi sul fondo, e a quel punto avremmo una temperatura di zero kelvin... ma lo zero assoluto non si può raggiungere.
Cosa c'è che non va nel ragionamento?
Grazie, ciao.
Stefano
Cosa c'è che non va nel ragionamento?
Grazie, ciao.
Stefano
per far tornare il ragionamento devi considerare che le pareti del contenitore sono composte da atomi soggetti essi stessi ad agitazione termica. Questo fatto determina il trasferimento di calore tra pareti e gas, e viceversa. Per far fermare le molecole del gas dovresti immaginare urti tra esse e le pareti in cui l'unico fenomeno è il trasferimento dell'energia cinetica tra il gas e le pareti. Questo può avvenire solo se le perati sono molto più fredde del gas (al limite 0 K). In questo caso, avresti davvero un rallentamento delle molecole del gas fino al loro arresto, allo 0 K. E' banalmente il fenomeno del raffreddamento del gas.
Nulla, è corretto.
Ma isolare perfettamente il contenitore equivale a dire che gli urti sono perfettamente elastici.
Ma isolare perfettamente il contenitore equivale a dire che gli urti sono perfettamente elastici.
a me sembra che uno dei postulati della cinetica sia che le particelle non risentono di interazione con l'eserno, e quindi neanche della gravità. Comunque, come ribadisce pachito, un'altro postulato è hce le particelle si urtano con urti perfettamente elastici e questo comporta che non globalmente non perdano energia. Che poi praticamente non sia così esattamente è un'altro discorso... se accettiamo il modello cinetico e tutti i suoi punti di forza dobbiamo anche tenerci quelli deboli...