Autor Nachricht
Myon
BeitragVerfasst am: 11. Feb 2019 21:26    Titel:

Sasuke95 hat Folgendes geschrieben:
Alles klar, ja das ist eine völlig neue Herangehensweise die ich bis jetzt noch nirgends gesehen habe.

Ja, ich habe das auch noch nicht gesehen smile, deshalb kann ich für die Richtigkeit auch nicht garantieren. Aber natürlich ist es nichts Neues, lediglich die Herleitung über die Impulserhaltung etwas genauer aufgeschrieben. Ich finde den Gedanken noch hilfreich, dass man den Druck einzelner „Gasbestandteile“ (Gasteilchen in verschiedene Richtungen und anschliessend solche mit verschiedenen Geschwindigkeiten) einfach aufsummieren/integrieren kann, analog zur Addition einzelner Partialdrücke bei verschiedenen Gasen.
Sasuke95
BeitragVerfasst am: 10. Feb 2019 16:40    Titel:

Alles klar, ja das ist eine völlig neue Herangehensweise die ich bis jetzt noch nirgends gesehen habe. Ich mach mir noch ein paar Gedanken dazu, aber fürs Erste reicht mir das. Ich meld mich einfach wieder wenn ich noch Fragen habe.
Vielen Dank an alle Thumbs up!
Myon
BeitragVerfasst am: 09. Feb 2019 22:26    Titel:

Wenn man einmal Teilchen betrachtet, die sich in Richtung eines kleinen Raumwinkelelements bewegen mit Winkeln in den Intervallen , : Diese Teilchen haben einen Anteil an allen Teilchen und eine Geschwindigkeitskomponente in x-Richtung



Sie bewirken einen Impulsübertrag pro Fläche und pro Zeit von



Den gesamten Druck erhält man, wenn man über die gesamte Halbkugel mit positiver x-Komponente integriert.
Sasuke95
BeitragVerfasst am: 09. Feb 2019 16:35    Titel:

Ok.... aber von wo bezieht man denn diese erste Formel?

Myon hat Folgendes geschrieben:
Nehmen wir zuerst an, alle Teilchen hätten den gleichen Geschwindigkeitsbetrag v, und die Geschwindigkeit sei isotrop verteilt. Dann ist der Druck durch Impulsübertragung auf eine Wand



Myon
BeitragVerfasst am: 08. Feb 2019 18:45    Titel:

Nehmen wir zuerst an, alle Teilchen hätten den gleichen Geschwindigkeitsbetrag v, und die Geschwindigkeit sei isotrop verteilt. Dann ist der Druck durch Impulsübertragung auf eine Wand



Nun haben aber nicht alle Teilchen den gleichen Geschwindigkeitsbetrag, sondern die Geschwindigkeit ist verteilt mit einer Dichtefunktion f(v). Dann haben die Teilchen mit einer Geschwindigkeit zwischen v und v+dv eine Teilchendichte von n*f(v)*dv und einen Partialdruck



Der Gesamtdruck ist die Summe aller „Partialdrücke“, also

Sasuke95
BeitragVerfasst am: 08. Feb 2019 16:42    Titel:

Erstmal vielen Dank für eure Mühen, leider enthält diese Herleitung genau den gleichen "Knackpunkt" der mir bei anderen Herleitungen auch schon Probleme gemacht hat, undzwar:

Mathefix hat Folgendes geschrieben:
Mathefix hat Folgendes geschrieben:


Impulsänderung auf Wandfläche







Dort wurde ja das durch ersetzt (substituiert)

dabei kommt es zur Multiplikation von was doch eigentlich sein müsste und eben nicht
grübelnd Eben dieses Quadratische Mittel ist es was mir Schwierigkeiten macht weil doch eigentlich Durchschnittsgeschwindikeit zum Quadrat rauskommen sollte.

Der Unterschied von diesen Beiden ist doch:



Ich wäre sehr Dankbar wenn einer dieses Dilemma auflösen könnte smile
Mathefix
BeitragVerfasst am: 08. Feb 2019 13:48    Titel:

Mathefix hat Folgendes geschrieben:
Geschwindigkeit eines Teilchens

Korrigierte Version







Mittlere Geschwindigkeit eines Teilchens



Alle Koordinaten sind gleichberechtigt:



Mittlere Geschwindigkeit in jede Richtung



Teilchendichte







A =Wandfläche

Anzahl der Teilchen in x-Richtung



Die Hälfte der Teilchen fliegt in Richtung +x



Impulsänderung auf Wandfläche









Druck auf A



Kraft





qed
Mathefix
BeitragVerfasst am: 08. Feb 2019 13:39    Titel:

Myon hat Folgendes geschrieben:
Mathefix hat Folgendes geschrieben:


qed

Für den Druck gilt aber, wie im ersten Beitrag angegeben,



was nicht genau das gleiche ist.


@Myon
Vielen Dank für Deinen Hinweis.
Du hast recht. Ich habe das Richtige gemeint, aber das Durchschnittszeichen falsch gesetzt. Mit bald 80 lässt die Konzentration leider nach.
Korrigiere ich.
Myon
BeitragVerfasst am: 08. Feb 2019 13:08    Titel:

Mathefix hat Folgendes geschrieben:


qed

Für den Druck gilt aber, wie im ersten Beitrag angegeben,



was nicht genau das gleiche ist.

Ich finde diese Beziehung jedoch nicht völlig unplausibel: Hätten die Teilchen je zur Hälfte die Geschwindigkeitskomponente oder , so wäre der Druck auf eine Wand senkrecht zu x



Haben die Teilchen nun eine symmetrisch um 0 verteilte Geschwindigkeitskomoponente , und ist die Geschwindigkeit isotrop verteilt, so ist eben der über alle Teilchen gemittelte Druck

Mathefix
BeitragVerfasst am: 08. Feb 2019 10:47    Titel:

Sasuke95 hat Folgendes geschrieben:
Hat den wirklich keiner einen Vorschlag?


s. meine "handwerkliche" Herleitung.
Mathefix
BeitragVerfasst am: 07. Feb 2019 15:36    Titel:

Geschwindigkeit eines Teilchens







Mittlere Geschwindigkeit eines Teilchens



Alle Koordinaten sind gleichberechtigt:



Mittlere Geschwindigkeit in jede Richtung



Teilchendichte







A =Wandfläche

Anzahl der Teilchen in x-Richtung



Die Hälfte der Teilchen fliegt in Richtung +x



Impulsänderung auf Wandfläche









Druck auf A



Kraft





qed
Sasuke95
BeitragVerfasst am: 05. Feb 2019 16:10    Titel:

Hat den wirklich keiner einen Vorschlag?
Sasuke95
BeitragVerfasst am: 02. Feb 2019 17:25    Titel:

Aber wenn die Geschwindigkeitsverteilung nicht gegeben ist? Ich habe mehr an eine Herleitung gedacht die nur auf den Postulaten der kinetischen Gastheorie basiert.
TomS
BeitragVerfasst am: 02. Feb 2019 15:12    Titel:

Wenn eine Geschwindigkeitsverteilung f(v) gegeben ist, dann gilt



Für das Volumenelement im Geschwindigkeitsraum gilt



wobei dann eine isotrope Geschwindigkeitsverteilung wie insbs. die Maxwell-Boltzmann-Verteilung vorliegen muss
Sasuke95
BeitragVerfasst am: 02. Feb 2019 14:21    Titel: Kinetische Gastheorie Herleitung

Meine Frage:
Hallo alle zusammen, könnte mir vielleicht einer bei der Herleitung der Formel der kinetischen Gastheorie helfen, also bei der hier:



Ich verstehe nicht wie das Quadratische Mittel für die Teilchengeschwindigkeit zustande kommt bei allen Herleitungen die ich mit angeschaut habe war es einfach so da ohne eine wirkliche Erklärung oder nachvollziehbarem Rechenweg.
Ich wäre sehr dankbar wenn mir einer eine Seite mit deutlicher Herleitung empfehlen könnte oder mit eigenen Worten was dazu sagen könnte.


Meine Ideen:
bei meinen eigenen Herleitungsversuchen bekam ich höchstens heraus weil ja ist, oder nicht?
Schlussendlich war ich bei einer Formel wie dieser angekommen:

Ich möchte jetzt nicht meine ganzen Gedankengänge hier rein schreiben damit es nicht zu lang wird, wenn es hilfreich wäre mache ich es aber.
Also schon mal Danke im voraus.

Powered by phpBB © 2001, 2005 phpBB Group