Il 26/10/2022 13:42, Davide ha scritto:
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> Buongiorno a tutti. Sono un insegnante delle superiori laureato in fisica. Ripasso l'espressione della pressione nella teoria cinetica dei gas perché tra qualche giorno devo affrontarla in classe con gli studenti del liceo scientifico.
Posso chiedere su quale testo la stai ripassando?
> Il dubbio è già stato posto una quindicina di anni fa
> (https://groups.google.com/u/1/g/it.scienza.fisica/c/s9DT8mMN0ME/m/g42Pvniv1VMJ)
>
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> Si tratta di capire come mai per la singola molecola che urta contro la parete del contenitore cubico si considera una variazione della quantità di moto nell'intervallo di tempo 2L/v (che è il tempo tra due urti successivi supponendo che il contenitore cubico abbia lato L e la molecola si muova perpendicolarmente ad una faccia del cubo con velocità v) e non in un intervallo di tempo pari alla durata dell'urto.
>
Perché la pressione è una grandezza macroscopica, definita per gli stati di equilibrio del
sistema termodinamico macroscopico, quindi il suo valore si intende costante finché perdura
il dato stato di equilibrio e lo si calcola mediando le forze esercitate dalle molecole sulla
parete su una durata di tempo sufficientemente lunga, ovverosia tale che il valore ricavato
non dipenda più dalla durata di tempo stessa.
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> Non riesco a convincermi fino in fondo delle risposte. Non che io le ritenga sbagliate, ma non riesco a capirle fino in fondo. Il punto per me è quale sia la ratio di fare una media temporale. Il passaggio dal micro al macro è reso possibile grazie alla descrizione statistica, ma cosa giustifica il passaggio ad un valor medio nel tempo? La stima della forza media tramite media temporale del valore della forza mi sembra una cosa diversa rispetto alla stima di una "forza media" esercitata dalle N particelle sulla parete, calcolata dividendo per N. Nella mia testa la linea di pensiero sarebbe qualcosa tipo: valuto la pressione esercitata dalla singola molecola come DQ/Dt (DT= durata del singolo urto) e poi estendo a N facendo la media.
Ma la durata del singolo urto non è nota, in realtà non è neanche qualcosa
di ben definito, le molecole e la parete non sono oggetti fisici tali che
si possa stabilire esattamente per quanto tempo risultino in "contatto", è
necessario allora mediare la forza sulla durata di tempo tra 2 urti successivi
della data molecola del gas ideale, e questa media risulterà poi invariata
per durate di tempo maggiori a scala macroscopica.
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> Ammesso che io sia riuscito a spiegare i miei dubbi, chiedo a chi sa se riesce a capire cos'è che non torna o che evidentemente non comprendo.
>
Per me non è molto chiaro quale sia il tuo dubbio, magari
potresti provare a scrivere i passaggi completi del tuo
ragionamento per il calcolo della pressione, allora sarebbe
più facile riconoscere esattamente se e dove ci fosse un errore.
Ciao
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Giorgio Bibbiani
Received on Wed Oct 26 2022 - 16:13:21 CEST