Matematické Fórum

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)

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

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.

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.

↑ 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.)

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.

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.

Kenniicek napsal(a):

Co je to var?

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

...moderátoii sú platení trolovia

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.

proton100 napsal(a):

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

To ovšem nemusí platit pro kapaliny všech vlastností a za všech okolností.