Matematické Fórum

Nevíte-li si rady s jakýmkoliv matematickým problémem, toto místo je pro vás jako dělané.

Nástěnka
!! 17.06.2018 (Jel.) Khanova škola zve nadšence ke spolupráci na překladech návodů pro učitele a rodiče.
! 04.11.2016 (Jel.) Čtete, prosím, před vložení dotazu, děkuji!
17.01.2016 (Jel.) Rok 2016 s novými a novějšími krystaly od kolegy Pavla!
17.01.2016 (Jel.) Nabídka knih z oborů matematiky, fyziky, chemie
23.10.2013 (Jel.) Zkuste před zadáním dotazu použít některý z online-nástrojů, konzultovat použití můžete v sekci CAS.

Nejste přihlášen(a). Přihlásit

#26 27. 11. 2018 22:56

MichalAld
Moderátor
Příspěvky: 1522
Reputace:   47 
 

Re: Co se děje s látkami při teplotě 0°C?

Kenniicek napsal(a):

Maly dodatok mimo temy: Pocul som, ze je zaujimave sa opytat na statniciach z fyzikalnej chemie tak jednoduchu otazku a to: Co je to var?
Mnoho studentov s tym ma problemy a pritom to je tak bezna vec s ktorou sa stretavame kazdy denne :)

Jo jo, třeba když naproti ve fabrice přijede cisterna s kapalným dusíkem....(i když to teda není úplně každý den)

Offline

 

#27 27. 11. 2018 22:57

MichalAld
Moderátor
Příspěvky: 1522
Reputace:   47 
 

Re: Co se děje s látkami při teplotě 0°C?

Já zas třeba tuhlevá přemýšlel, jak se pozná kapalina od plynu (pokud je zavřená v lahvi tak, že tam není žádná hladina).
A nepřišel jsem na to, podle mě to snad ani nejde.

Offline

 

#28 27. 11. 2018 23:19 — Editoval KennyMcCormick (27. 11. 2018 23:20)

KennyMcCormick
Příspěvky: 1510
Reputace:   50 
 

Re: Co se děje s látkami při teplotě 0°C?

Pozorováním na mikroskopické úrovni - molekuly kapaliny na sebe působí mnohem silnějšími silami než molekuly plynu. 🙂


Even if you take the best course of action, the universe is still allowed to say "So what?" and kill you.

Offline

 

#29 27. 11. 2018 23:48

MichalAld
Moderátor
Příspěvky: 1522
Reputace:   47 
 

Re: Co se děje s látkami při teplotě 0°C?

↑ KennyMcCormick:
Já teda nevím, ale nenapadá mě absolutně žádný důvod, proč by dvě molekuly vody na sebe měly působit jinak, když to bude v kapalině a když to bude v plynu. Síly mezi molekulami závisí jen na jejich vzdálenosti (a vzájemném natočení). Těm silám je úplně jedno, jestli je to plyn nebo kapalina.

Rozdíl je jen v kinetické energii, jakou ty molekuly mají.

Offline

 

#30 29. 11. 2018 02:23 — Editoval KennyMcCormick (29. 11. 2018 02:24)

KennyMcCormick
Příspěvky: 1510
Reputace:   50 
 

Re: Co se děje s látkami při teplotě 0°C?

Já teda nevím, ale nenapadá mě absolutně žádný důvod, proč by dvě molekuly vody na sebe měly působit jinak, když to bude v kapalině a když to bude v plynu. Síly mezi molekulami závisí jen na jejich vzdálenosti (a vzájemném natočení).

Ano. (To neprotiřečí tomu, co jsem napsal, ale už mi mezitím došlo, že to není ani zdaleka dostatečná podmínka.)

Ale existuje rozdíl (pokud jsme pod kritickým tlakem a teplotou), protože pokud bychom do kapaliny uzavřené v nádobě dodali dostatečné množství energie, prodělá fázový přechod na plyn. (A naopak.)

Takže kvantová mechanika nám musí být schopna říct, jestli se tohle stane při dodání energie naší látce v nádobě, tj. v principu můžeme analyzovat vlastnosti molekul v láhvi a počítač nám řekne, jestli to je kapalina, nebo plyn.

Podle mě, pokud je možné určit skupenství po otevření láhve, musí existovat měřitelné fyzikální vlastnosti, ze kterých je možné tohle předpovědět i před jejím otevřením.


Even if you take the best course of action, the universe is still allowed to say "So what?" and kill you.

Offline

 

#31 29. 11. 2018 21:27

MichalAld
Moderátor
Příspěvky: 1522
Reputace:   47 
 

Re: Co se děje s látkami při teplotě 0°C?

↑ KennyMcCormick:
Už jsem se na to ptal jednou dříve - a dostal jsem podobnou odpověď, že chceme li skupenství definovat exaktně, musíme to dělat pomocí těch fázových přechodů mezi nimi.

Takže voda je kapalina a vodní pára plyn né proto, že letadlo a loď vypadá úplně jinak, ale proto, že při přechodu mezi kapalným a plynným skupenstvím dochází k tomu varu, a je na to potřeba energie.

Je to ale trochu v rozporu s tím, co se člověk učí od základní školy - že jednotlivá skupenství se odlišují svými mechanickými vlastnostmi.

Offline

 

#32 29. 11. 2018 21:30

MichalAld
Moderátor
Příspěvky: 1522
Reputace:   47 
 

Re: Co se děje s látkami při teplotě 0°C?

KennyMcCormick napsal(a):

Podle mě, pokud je možné určit skupenství po otevření láhve, musí existovat měřitelné fyzikální vlastnosti, ze kterých je možné tohle předpovědět i před jejím otevřením.

Takhle ale ve fyzice nemůžeme uvažovat. Tvrzení musejí být experimentálně ověřitelná. Nemůžeme jen na základě toho, že po otevření lahve je v ní kapalina automaticky předpokládat že v ní je i když ji neotevřeme. Pokud nedokážeme vymyslet experiment, který by rozhodl, jaké skupenství v uzavřené lahvi je, musíme se smířit s tím, že je "neurčité", nebo tedy spíše "neurčitelné", ať to nezní jako kvantová mechanika.

Offline

 

#33 29. 11. 2018 21:37

MichalAld
Moderátor
Příspěvky: 1522
Reputace:   47 
 

Re: Co se děje s látkami při teplotě 0°C?

KennyMcCormick napsal(a):

Takže kvantová mechanika nám musí být schopna říct, jestli se tohle stane při dodání energie naší látce v nádobě, tj. v principu můžeme analyzovat vlastnosti molekul v láhvi a počítač nám řekne, jestli to je kapalina, nebo plyn.

V principu by to tak být mělo, ale obávám se, že realita je úplně jinde.

Navíc (už jsem to napsal jednou) - předpovědi musejí být ověřitelné. Naopak bychom potřebovali ověřit, jestli to, co nám teorie předpověděla, je pravda.

Ale jak? A hlavně - co nám ta teorie má vlastně předpovědět ?  Co je to za hodnotu, kterou potřebujeme vypočítat - abychom podle výsledku rozhodli, jestli kapalina nebo plyn ?

Copak existuje nějaká "kapalinovatost" nebo "plynovatost" ? To je to, na co se ptám, podle čeho to budeme poznávat ? Fyzika nám (hypoteticky) předpoví polohu a rychlost každé částice v každém okamžiku ... ale jak z toho poznáme, jestli kapalina nebo plyn ?

Offline

 

#34 05. 12. 2018 00:06

KennyMcCormick
Příspěvky: 1510
Reputace:   50 
 

Re: Co se děje s látkami při teplotě 0°C?

↑ MichalAld:

Nemůžeme jen na základě toho, že po otevření lahve je v ní kapalina automaticky předpokládat že v ní je i když ji neotevřeme.

To v klasické fyzice můžeme předpokládat. (Pokud podmínky vně lahve nejsou takové, že se po jejím otevření skupenství změní.)

↑ MichalAld:

Navíc (už jsem to napsal jednou) - předpovědi musejí být ověřitelné.

Napadá mě např.

1. Změříme teplotu

2. Zjistíme složení látky v lahvi na mikroskopické úrovni, z hustoty a průměrné rychlosti částic určíme tlak.

3. Mimo láhev si připravíme stejnou látku a měřením zjistíme její p-T diagram.

4. Zjistíme, kterému skupenství odpovídá bod v p-T diagramu)

(Pokud ovšem nejsou skupenství definována tak, že látka vyplňující uzavřený kontejner by měla nedefinované skupenství, v tom případě bys měl pravdu.)


Even if you take the best course of action, the universe is still allowed to say "So what?" and kill you.

Offline

 

#35 05. 12. 2018 00:21

MichalAld
Moderátor
Příspěvky: 1522
Reputace:   47 
 

Re: Co se děje s látkami při teplotě 0°C?

KennyMcCormick napsal(a):

2. Zjistíme složení látky v lahvi na mikroskopické úrovni, z hustoty a průměrné rychlosti částic určíme tlak.

Tohle u kapaliny asi nikdo nedokáže. To se dá dělat u ideálního plynu, kde tlak pochází jen ze srážek. Ale u látek, kde jsou vzdálenosti mezi částicemi malé pochází část tlaku prostě z odpudiých sil mezi molekulami, z toho, že je tam prostě plno.

Kapaliny považujeme téměř za nestlačitelné - o kolik se zvýší hustota vody, když ji stlačíme o jeden bar ? To skoro nestojí za řeč...

Offline

 

#36 05. 12. 2018 00:32

MichalAld
Moderátor
Příspěvky: 1522
Reputace:   47 
 

Re: Co se děje s látkami při teplotě 0°C?

Celá moje myšlenka pochází z chování kapaliny v blízkosti kritického bodu. Máme láhev s vodou (dost pevnou, aby to vydržela) a budeme ji ohřívat. Máme tam krásnou hladinu, voda má hustotu 1kg/l a nad hladinou při pokojové teplotě vodní páru o tlaku pár Pa...

Ale když to zahřejeme na dostatečně vysokou teplotu (téměř ke kritickému bodu), tak hustota páry nad hladinou bude téměř stejná jako hustota vody pod hladinou. No a při dosažení kritického bodu nám hladina zmizí, aniž by se ale cokoliv speciálního stalo. Hustota kapaliny a jejích par byly těsně před kritickým bodem v podstatě stejné.

No a já se ptám, jaké skupenství to má po dosažení kritického bodu, jestli je to kapalina, nebo plyn - a podle čeho se to pozná. To, že si to připravíš na stole (mimo láhev) ti nepomůže, také nebudeš vědět, co to je za skupenství, když nemáme způsob, jak to poznat.

Proto by mě zajímalo, zda neexistuje nějaký mechanický způsob, jak rozlišovat kapalinu od plynu. Jediné co mám za nápad (není to můj nápad) - že když kapalině budeme zvětšovat ten objem, ve kterém se nachází, bude se tam někde v p/v diagramu vyskytovat úsek, kdy se tlak s objemem nemění - kdy se kapalina vypařuje, mění v plyn. Je tam ten fázový přechod. Zatímco u plynu tam nic takového nebude. A k tomu předpoklad, že "na konci" - tj v nekonečném objemu, je každá látka plynem.

Offline

 

#37 06. 12. 2018 03:37

KennyMcCormick
Příspěvky: 1510
Reputace:   50 
 

Re: Co se děje s látkami při teplotě 0°C?

↑ MichalAld:

Tohle u kapaliny asi nikdo nedokáže. To se dá dělat u ideálního plynu, kde tlak pochází jen ze srážek. Ale u látek, kde jsou vzdálenosti mezi částicemi malé pochází část tlaku prostě z odpudivých sil mezi molekulami, z toho, že je tam prostě plno.

To je taky pravda, pro kapalinu to stačit nebude...


↑ MichalAld:

No a já se ptám, jaké skupenství to má po dosažení kritického bodu, jestli je to kapalina, nebo plyn - a podle čeho se to pozná.

Ano, nad kritickým bodem to není ani kapalina, ani plyn. (Kdybychom měnili teplotu a tlak plynule způsobem, abychom ve fázovém diagramu přešli z kapaliny do plynu, aniž bychom přitom prošli křivkou sytých par, tak by se fyzikální vlastnosti asi měnily spojitě.)


Even if you take the best course of action, the universe is still allowed to say "So what?" and kill you.

Offline

 

#38 08. 12. 2018 21:57

MichalAld
Moderátor
Příspěvky: 1522
Reputace:   47 
 

Re: Co se děje s látkami při teplotě 0°C?

Ani kapalina, ani plyn - tak to je ještě lepší, než jsem čekal, máme další skupenství.
Ale já bych řekl, že se vůbec nic nestane, když to budeme považovat za plyn.

Jen mě zajímá, jestli lze nějak ukázat, že to není kapalina.

Offline

 

#39 Včera 01:04

KennyMcCormick
Příspěvky: 1510
Reputace:   50 
 

Re: Co se děje s látkami při teplotě 0°C?

Tam je asi jenom otázka sémantiky, jak to nazveme, když na (a nad) kritickým bodem není rozdíl mezi kapalinou a plynem. (Nad kritickým bodem je to "superkritická kapalina".)

https://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/3/34/Phase-diag2.svg


Even if you take the best course of action, the universe is still allowed to say "So what?" and kill you.

Offline

 

#40 Včera 06:18 — Editoval MichalAld (Včera 10:14)

proton100
Příspěvky: 194
Reputace:   -16 
 

Re: Co se děje s látkami při teplotě 0°C?

Kenniicek napsal(a):

Co je to var?

Var je prudké vyparovanie kvapaliny, kedy sa vyparuje aj vo vnútri telesa, vznikajú bubliny. Pozri do hrnca.

...moderátoři nikdy nespí... aneb rozporování časoprostoru...odstraněno...

Ferdish napsal(a):

štandardný atmosférický tlak má hodnotu cca 100 kPa, trojný bod vody je definovaný pri tlaku 611.73 Pa, čo je hodnota zhruba 160x menšia :-)

Rozdiel v teplotách je zanedbateľný pre topenie ľadu pri 100 kPa, teplomer sa dá nastaviť.

Offline

 

#41 Včera 14:41 Příspěvek uživatele proton100 byl skryt uživatelem MichalAld. Důvod: 3 nemenne veci...

#42 Včera 18:47

Kenniicek
Příspěvky: 217
Reputace:   11 
 

Re: Co se děje s látkami při teplotě 0°C?

↑ proton100:

Skus to povedat na statniciach a uvidime, po kolkych nanosekundach budes vonku a prihlasovat sa na dalsi termin ^^

Offline

 

#43 Včera 19:13

MichalAld
Moderátor
Příspěvky: 1522
Reputace:   47 
 

Re: Co se děje s látkami při teplotě 0°C?

Kenniicek napsal(a):

↑ proton100:

Skus to povedat na statniciach a uvidime, po kolkych nanosekundach budes vonku a prihlasovat sa na dalsi termin ^^

Proton je přece nad tohle povznesený, dle něj jsou všichni takoví učitelé podvodníci (nebo hlupáci)...

Offline

 

Zápatí

Powered by PunBB
© Copyright 2002–2005 Rickard Andersson