?

Log in

No account? Create an account
Научная кунсткамера [entries|archive|friends|userinfo]
Научная кунсткамера

[ website | lj ]
[ userinfo | livejournal userinfo ]
[ archive | journal archive ]

Чистое надувательство. Атомы распухают [Aug. 18th, 2010|01:00 am]
Научная кунсткамера

science_freaks

[vsounder]
[Tags|, ]

•ВОЗДУШНЫЕ ШАРЫ И ГРАВИТАЦИЯ, статья [word], Гуртовой Тимофей Афанасьевич, 11.03.2010

Люди давно заметили, что горячий воздух поднимается выше, холодный опускается ниже. И стали использовать это его свойство для полёта на воздушных шарах, таким образом, преодолевая земное тяготение.
Подъёмная сила шара, преодолевающая гравитацию, возникает, когда нарушается баланс между объёмом и массой тела (газа), состоящего из совокупности молекул, находящегося внутри шара, относительно подобного баланса, за его пределами, в атмосфере.
Возникнуть подъёмная сила может в двух случаях. Или, при неизменной массе тела, увеличится его объём, или, при неизменном объёме тела, уменьшится его масса. А поскольку тело состоит из молекул, которые, в свою очередь состоят из атомов, то эти все изменения относятся к ним, т. е. причиной возникновения подъёмной силы является изменение параметров атомов и их состояния, при нагревании.
LinkReply

Comments:
[User Picture]From: kalvado
2010-08-18 03:49 am (UTC)
Ну для газа оно совсем не так, а для кристалла доля истины в этом есть.. первый ангармонический член в потенциале, х^3 - вроде бы он отвечает за термическое расширение?
(Reply) (Thread)
[User Picture]From: altavir
2010-08-18 05:59 am (UTC)
Электронных оболочек??? Наверное все-таки межатомное расстояние увеличивается.
(Reply) (Parent) (Thread)
[User Picture]From: vsounder
2010-08-18 06:19 am (UTC)
Был на форуме аспирант-металлург Ю.С. Венец, вещал про распухание атомов железа в стали.
http://forum.lebedev.ru/viewtopic.php?f=20&t=2646&hilit=%D0%92%D0%B5%D0%BD%D0%B5%D1%86&sid=6d69ea6068a1bddc852ef92147a84251
(Reply) (Parent) (Thread)
[User Picture]From: kalvado
2010-08-18 10:24 am (UTC)
А чем определяется межатомное расстояние в кристалле?
(Reply) (Parent) (Thread)
[User Picture]From: altavir
2010-08-18 12:40 pm (UTC)
Я сам в себе усомнился и полез проверять. Оказалось, что кристаловеды иногда действительно под радиусом атома понимают межатомное расстояние ( http://ru.wikipedia.org/wiki/Радиус_атома ). Я-то имею ввиду именно квантово-механический радиус, который ни от какой температуры зависеть не может, так как определяется только взаимодействием электронов и ядра.
(Reply) (Parent) (Thread)
[User Picture]From: kalvado
2010-08-18 12:43 pm (UTC)
ну су-ударь, ну куда же вы...
радиус орбитали конечно определяется только квантовой механикой, а вот распределение по орбиталям - как раз и температурой в том числе.. Распределение тов. Ферми и тов. Дирака в школе проходили?
(Reply) (Parent) (Thread)
[User Picture]From: vsounder
2010-08-18 12:59 pm (UTC)
"распределение по орбиталям - как раз и температурой в том числе.."

оно конечно. Однако надо помнить, что 1эВ примерно 10000 К.
И в металлах работает зонная теория и роль электронов в теплоемкости ничтожна. только на поверхности Ферми. Нутряные электроны тут практически не участвуют.
(Reply) (Parent) (Thread)
[User Picture]From: kalvado
2010-08-18 02:00 pm (UTC)
Но термическое расширение - эффект как раз электронный..
Впрочем, тот кто писал исходный текст по любому даже близко не поймет о чем мы сейчас говорим!
(Reply) (Parent) (Thread)
[User Picture]From: altavir
2010-08-18 01:08 pm (UTC)
Если взять атом в отдельности от металла, то переходы в нем соответствуют возбужденным состояниям. Характерные энергии возбуждения (если не считать всяческие сверхтонкие рассщепления) - это единицы и десятки электронвольт, что соответствует поистине звездным температурам. Ко всему прочему, боюсь, что переход одного электрона на другой уровень не может существенно изменить характерный размер атома. Особенно когда этих электронов в атоме десятки.

Зонная теория металлов описывает свободные электроны, те, что свободно болтаются по кристаллу, а на те, что сидят в оболочках атома. Я все это с института основательно забыл, но механические и тепловые свойства металлов определяются не электронами, а именно ионной решеткой, то есть движением атомов как целого.
(Reply) (Parent) (Thread)
[User Picture]From: kalvado
2010-08-18 02:01 pm (UTC)
Ну тогда расскажите мне как происходит тепловое расширение в кристалле... Кто-то же чувствует температуру в итоге?
(Reply) (Parent) (Thread)
[User Picture]From: altavir
2010-08-18 03:07 pm (UTC)
Пытался найти вам адекватную ссылку. Учебников у меня под рукой много, но не перепечатывать же.

http://ligis.ru/effects/science/92/index.htm

Тепловым расширением называется эффект изменения размеров тела с изменением температуры при постоянном давлении. Это явление для твердых тел обусловлено несимметричностью потенциала взаимодействия атомов вещества в решетке, что приводит к ангармонизму колебаний атомов относительно среднего положения. Для газов это обусловлено увеличением кинетической энергии молекул и атомов.

Проще говоря, положение равновесия колебаний смещается и среднее межатомное расстояние увеличивается. Если нужно подробнее, вам стоит посмотреть книжки по моллекулярно-кинетической теории.
(Reply) (Parent) (Thread)
[User Picture]From: kalvado
2010-08-18 03:10 pm (UTC)
Фраза "тепловое расширение связано с ангармоничностью потенциала сил взаимодействия" Вам, видимо, не о чем не говорит?
(Reply) (Parent) (Thread)
[User Picture]From: altavir
2010-08-18 03:23 pm (UTC)
Так между ионами же. Электроны тут не при чем.

Простите, вы меня пытаетесь в чем-то убедить или как? Я не специалист по твердому телу (строение атома я себе представляю несколько лучше). Просто вспоминаю то, что-нибудь по этому вопросу. Если вы пытаетесь убедить меня, что расширение твердых тел обусловлено увеличением электронных орбиталей атомов, то на здоровье. У меня сейчас совершенно нет настроения с вами спорить.
(Reply) (Parent) (Thread)
[User Picture]From: kalvado
2010-08-18 03:37 pm (UTC)
Мда, на переэкзаменовку вы тут уже наболтали :)
Закроем занавес жалости над этой трагической сценой
(Reply) (Parent) (Thread)
[User Picture]From: aldor
2010-08-18 06:51 pm (UTC)
положение равновесия колебаний смещается и среднее межатомное расстояние увеличивается

Только не положение равновесия, а </i>среднее положение</i>. Несимметричность потенциала взаимодействия как раз и означает, что они не совпадают (а если бы совпадали, никакого теплового расширения не было бы).
(Reply) (Parent) (Thread)
[User Picture]From: altavir
2010-08-18 07:39 pm (UTC)
Согласен, хотя вопрос конечно стоит дополнительного освещения. Среднее положение подразумевает усреднение по какому-то параметру... ну в данном случае по времени естественно. Положение равновесия означает что в момент прохождения через точку равновесия ускорение равно нулю (силы уравновешиваются).

В данном случае конечно среднее будет гораздо более корректным.
(Reply) (Parent) (Thread)
[User Picture]From: scif_yar
2010-08-18 05:09 am (UTC)
>>которые, в свою очередь состоят из атомов, то эти все изменения относятся к ним, т. е. причиной возникновения подъёмной силы является изменение параметров атомов и их состояния, при нагревании.
-
и что не так ? изменяется такой параметр как скорость атома.
ЕМНИП гелий - он атомами болтается, а не молекулами He(2)
(Reply) (Thread)
[User Picture]From: altavir
2010-08-18 06:00 am (UTC)
Ну не знает человек, что такое давление и что такое плотность. Это даже не фрик, это просто дремучее невежество.
(Reply) (Parent) (Thread)
[User Picture]From: vsounder
2010-08-18 06:20 am (UTC)
Что и есть фрик по определению.
(Reply) (Parent) (Thread)
[User Picture]From: aldor
2010-08-18 06:44 pm (UTC)
Подъёмная сила шара, преодолевающая гравитацию, возникает, когда нарушается баланс между объёмом и массой тела

Сильно завернуто. Много лет читаю сообщество, но заявление, сводящееся к "Архимед неправ", вижу впервые.
(Reply) (Thread)
[User Picture]From: vsounder
2010-08-18 09:49 pm (UTC)
Был патент воздушного шара из материала экранирующего гравитацию....
тут тов. Архимед отдыхает...
(Reply) (Parent) (Thread)
[User Picture]From: aldor
2010-08-19 03:43 am (UTC)
Ну вот... Еще и Уэллса обокрали...
(Reply) (Parent) (Thread)
[User Picture]From: torvin.myopenid.com
2010-08-27 06:01 pm (UTC)
made my day :D
(Reply) (Parent) (Thread)