Re: Movimento di particelle

From: Luca <ram5e5_at_freemail.it>
Date: Sat, 29 Dec 2001 11:41:18 GMT

Prima di tutto voglio ringraziarti per tutto quello che mi hai spiegato.

> Non ci dici quali sono le tue basi di fisica, quindi debbo andare a
> naso. Cerchero' di essere il piu' semplice possibile.

4� superiore

> La teoria cinetica dei gas porta a dimostrare che la pressione (dovuta
> agli urti delle molecole del gas sulle pareti sta in relazione al volume
> in questo modo:
> pV = (1/3) Nmv^2
> dove N e' il numero di molecole, m la massa di una molecola, v la
> velocita' quadratica media. Si chiama "equazione di Kronig-Clausius".

Questa non la conoscevo, e non c'� neanche sul mio libro fisica.

> D'altra parte forse sai che tutte le leggi dei gas (legge di Boyle,
> legge di Volta-Gay Lussac) si riassumono in una sola:
> pV = nRT
> dove n e' il numero di moli, R la costante dei gas, T la temperatura
> assoluta.

Si, questa si.

> Confrontando: nRT = (1/3) Nmv^2. Se ricordi che n = N/A (ho indicato con
> A il numero di Avogadro: spero che la legge di Avogadro ti sia nota)
> vedi che 3(R/A)T = mv^2, ossia
> (3/2)(R/A)T = (1/2) mv^2
> e siamo arrivati: la temperatura assoluta e' proporzionale all'energia
> cinetica media delle molecole.
> (Per inciso: R/A viene di solito indicata con k e si chiama "costante di
> Boltzmann".

OK. Qui ci sono.

> Ho pero' paura che tu mi dica: va bene, ma tutti questi conti non
> rispondono alla mia domanda: perche'?

ESATTO!

> Ma io ribatterei con un'altra domanda: che cos'e' la temperatura?
> Non possiamo accontentarci di dire "e' quella cosa che si misura con un
> termometro". E' piu' importante osservare che
> a) la temperatura e' la grandezza che regola l'equilibrio termico, nel
> senso che il calore passa da corpi a temperatura piu' alta a quelli a
> temperatura piu' bassa, e l'equilibrio si raggiunge quando le
> temperature sono uguali
> b) che la temperatura e' la grandezza che figura nella legge dei gas che
> ho scritta sopra (e che si ricava da esperimenti, tienilo presente).
> Ricordato questo, la risposta alla domanda "perche'" e': la teoria
> cinetica dei gas c'insegna che in realta' la temperatura e' una misura
> macroscopica dell'energia cinetica media della molecole.
> Non c'e' quindi un vero "perche'", ma si scopre che due cose
> apparentemente del tutto slegate (temperatura da una parte, energia
> delle molecole dall'altra) sono in realta' la stessa cosa.

Quindi noi, oltre ai calcoli, non sappiamo il perch� quando un corpo viene
scaldato, l'energia cinetica delle sue particelle aumenta (derivando quindi
che la velocit� aumenta)? Possiamo dare solo una dimostrazione matematica ma
non abbiamo una spiegazione prettamente pratica?
Per esempio, noi sappiamo che la velocit� delle particelle aumenta con la
temperatura, possiamo anche intuitivamente dire che la pressione di un gas
aumenta con l'aumentare della temperatura visto che la pressione �
determinata dall'urto delle particelle con il recipiente. Questa � una
spiegazione pratica diciamo, cio� concettualmente almeno io riesco ad
immaginare il perch� la pressione aumenti, ma non capisco perch�, per
esempio, quando metto un oggetto freddo in acqua (con acqua pi� calda)
questi arrivino ad una temperatura di equilibrio. Cosa succede
nell'infinitamente piccolo, ossia, perch� mettendo a contatto un materiale
le cui particelle vanno ad una certa velocit� con un altro le cui particelle
vanno ad una velocit� iunferiore le particelle di uno rallentano mentre
quelle dell'altro accelerano? Almeno, questo � quello che ho capito io. Non
so se sono riuscito a spiegarmi decentemente, vorrei sapere cosa succede a
livello di molecole. Non per essere pignolo, ma capendo questo allora dopo
riesco anche a capire il resto.

> Se non sono stato suff. chiaro, chiedi pure.

Ti ringrazio della tua disponibilit� e scusami per il numero delle domande
che ti ho posto. Questo � quanto non sono mai riuscito a capire
sull'argomento. Grazie ancora.

Luca Carlon

P.S.
Abbiamo fatto un'esperienza a scuola che riguarda il tempo di riscaldamente
di masse diverse, infatti ho postato anche un'altra domanda al ng. Se io
scaldo due masse diverse d'acqua, quella maggiore ci metter� un tempo
maggiore a scaldarsi, questo � dovuto al numero delle molecole d'acqua
presenti? Quindi ci vuole di pi� a far aumentare di velocit� un certo numero
di molecole piuttosto che un numero inferiore. Sono giuste queste
conclusioni?
Received on Sat Dec 29 2001 - 12:41:18 CET