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Nachricht |
eqrqto
Anmeldungsdatum: 06.04.2018
Beiträge: 1
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 eqrqto Verfasst am: 06. Apr 2018 18:38 Titel: Kinetisch-statistische Thermodynamik - Maxwell |
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Meine Frage:
Guten Abend ;)
Da ich bald Physik Abitur schreibe, beschäftige ich mich gerade mit dem Thema:
"Kinetisch- statistischen Betrachtungsweise".
Nun bin ich aber gleich auf mehrere Dinge gestoßen die ich einfach nicht verstehe, und das macht mir echt kirre :
1. Die "Maxwellsche Geschwindigkeitsverteilung" gibt ja an wie viele Teilchen im Körper eine gewisse Geschwindigkeit annehmen. Dazu sind 3 Größen angegeben:
- wahrscheinlichste Geschwindigkeit
- mittlere Geschwindigkeit
und die Wurzel des mittleres Geschwindigkeitsquadrats.
Hier stellt sich mir schon die erste Frage:
Müsste die mittlere Geschwindigkeit nicht gleich der Wurzel des mittleres Geschwindigkeitsquadrats sein, da Wurzel (5*5) = 5 ist?
Der zweite Umstand der mich verwundert ist die Diffusion. Ihre Hauptaussage ist doch einfach nur, dass sich Stoffe vermischen weil sich Teilchen in Stoffen bewegen, oder etwa nicht? (Dazu habe ich nämlich mehrere Seiten Definition rumliegen obwohl es doch so einfach ist?!).
Als letztes hätte ich eine ganz allgemeine Frage:
Bei der Phänomenologischen Betrachtungsweise sind alle Erklärungen ja super verständlich: Beim Verdunsten wird Wärme benötigt. Die geht also weg vom Körper: Temperatur des Körpers sinkt.
Bei der Kinetisch- statistischen Betrachtungsweise läge die Temperatursenkung ja an den energiereichen Teilchen die den Körper verlassen --> Der Körper verliert kinetische Energie und wird kälter.
Aber wie sieht das dann bei der Kondensation oder beim Erstarren aus?
Nach der Phänomenologischen Betrachtungsweise wird dem Körper doch einfach nur Wärme zugeführt und die Temperatur sollte steigen (wäre das so überhaupt richtig?). Aber wie soll die Kondensation oder das Erstarren bei kin. stat. Betrachtungsweise erklärt werden?
Reicht es einfach zu sagen das die Teilchen schneller werden? Oder kommen die schnellen Teilchen, welche beim Verdunsten das Wasser verlassen haben wieder in den Körper?!
Ihr seht schon, ich hab da echt ein Verständnisproblem und hoffe das mir das jemand den richtigen Anstoß geben könnte ^^
MFG eqrqto
Meine Ideen:
... habe ich ja schon oben erläutert ^^ |
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Myon
Anmeldungsdatum: 04.12.2013
Beiträge: 5873
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| Myon Verfasst am: 06. Apr 2018 20:22 Titel: Re: Kinetisch-statistische Thermodynamik - Maxwell |
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| eqrqto hat Folgendes geschrieben: | Hier stellt sich mir schon die erste Frage:
Müsste die mittlere Geschwindigkeit nicht gleich der Wurzel des mittleres Geschwindigkeitsquadrats sein, da Wurzel (5*5) = 5 ist? |
Bei einer einzelnen Zahl stimmt das schon. Bei einer Zufallsvariablen stimmt es nicht. Du kannst als Beispiel zwei Teilchen nehmen mit den Geschwindigkeiten 2m/s und 4m/s. Dann ist  , aber  .
| Zitat: | | Der zweite Umstand der mich verwundert ist die Diffusion. Ihre Hauptaussage ist doch einfach nur, dass sich Stoffe vermischen weil sich Teilchen in Stoffen bewegen, oder etwa nicht? (Dazu habe ich nämlich mehrere Seiten Definition rumliegen obwohl es doch so einfach ist?!). |
Das stimmt. Dadurch kommt es im Mittel zu einem Diffusionsstrom entgegen des Konzentrationsgefälles, d.h. die Konzentrationen gleichen sich an.
| Zitat: | Bei der Kinetisch- statistischen Betrachtungsweise läge die Temperatursenkung ja an den energiereichen Teilchen die den Körper verlassen --> Der Körper verliert kinetische Energie und wird kälter.
Aber wie sieht das dann bei der Kondensation oder beim Erstarren aus?
Nach der Phänomenologischen Betrachtungsweise wird dem Körper doch einfach nur Wärme zugeführt und die Temperatur sollte steigen (wäre das so überhaupt richtig?). Aber wie soll die Kondensation oder das Erstarren bei kin. stat. Betrachtungsweise erklärt werden?
Reicht es einfach zu sagen das die Teilchen schneller werden? Oder kommen die schnellen Teilchen, welche beim Verdunsten das Wasser verlassen haben wieder in den Körper?! |
Bei der Kondensation und beim Erstarren werden die Teilchen nicht schneller. Aber es wird Bindungsenergie frei. Der mittlere Abstand der Moleküle nimmt ab und damit ihre potentielle Energie, die sie aufgrund der attraktiven Wechselwirkung zwischen den Molekülen haben. |
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eqrqtoo
Gast
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| eqrqtoo Verfasst am: 06. Apr 2018 20:50 Titel: Re: Kinetisch-statistische Thermodynamik - Maxwell |
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Vielen Dank! Damit verstehe ich mein 2. und 3. Problem vollkommen!
Aber mit den Geschwindigkeiten habe ich immer noch meine Probleme:
Die mittlere Geschwindigkeit ist ja einfach: (2+4)/2 =3 .
Nur erschließt sich mir nicht wieso die Wurzel des Mittleren Geschwindigkeitsquadrats bei 2 und 4 gleich Wurzel (10) ist. Wie kommt man denn darauf?
Als ich mir mal die Formeln von den 2 Geschwindigkeiten angeschaut habe, ist mir auch was komisches aufgefallen.
Laut meinen Aufzeichnungen ist die mittlere Geschwindigkeit =
Wurzel( (8*R*T) / (M*Pii).
Für die Wurzel des mittleren Geschwindigkeitsquadrats steht die Formel:
=Wurzel( (3*R*T) / (M).
In meinem Tafelwerk hingegen steht für die mittlere Geschwindigkeit die Formel =Wurzel( (3*R*T) / (M), also die für die Wurzel des mittleren Geschwindigkeitsquadrats.
Das ist doch genau umgekehrt oder etwa nicht?
Sorry, das ich noch ne Frage dranhänge ^^ |
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Myon
Anmeldungsdatum: 04.12.2013
Beiträge: 5873
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| Myon Verfasst am: 06. Apr 2018 21:03 Titel: Re: Kinetisch-statistische Thermodynamik - Maxwell |
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| eqrqtoo hat Folgendes geschrieben: | | Nur erschließt sich mir nicht wieso die Wurzel des Mittleren Geschwindigkeitsquadrats bei 2 und 4 gleich Wurzel (10) ist. Wie kommt man denn darauf? |
| Zitat: | Als ich mir mal die Formeln von den 2 Geschwindigkeiten angeschaut habe, ist mir auch was komisches aufgefallen.
Laut meinen Aufzeichnungen ist die mittlere Geschwindigkeit =
Wurzel( (8*R*T) / (M*Pii).
Für die Wurzel des mittleren Geschwindigkeitsquadrats steht die Formel:
=Wurzel( (3*R*T) / (M).
In meinem Tafelwerk hingegen steht für die mittlere Geschwindigkeit die Formel =Wurzel( (3*R*T) / (M), also die für die Wurzel des mittleren Geschwindigkeitsquadrats.
Das ist doch genau umgekehrt oder etwa nicht?
Sorry, das ich noch ne Frage dranhänge ^^ |
Kein Problem! Das erste muss richtig sein, denn unabhängig von der Verteilung gilt immer  . |
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eqrqt0
Gast
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| eqrqt0 Verfasst am: 06. Apr 2018 21:57 Titel: |
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Ach so! Dann nochmals vielen Dank für die Hilfe! Jetzt habe ich das auch endlich mal verstanden^^.
Offenbar ist die Formel im Tafelwerk dann wirklich falsch, dass werde ich meinem Lehrer mal sagen müssen.
MFG eqrqto |
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