Ich versuche das meinem Bruder aus der 8. Klasse zu erklären. Aber ich scheine das nicht ganz zu verstehen ... Ich bleibe wegen meiner schlechten Kenntnisse in Thermodynamik immer wieder hängen. Ich möchte zuerst eine verwandte Frage stellen:
1) Ich weiß, dass bei einer adiabatischen Expansion die Energie abnimmt. Dies liegt daran, dass die Gasmoleküle die Arbeit am Kolben verrichten und ihn nach oben drücken , wodurch sich das Volumen erhöht. Aber was passiert, wenn ich anstelle der Gasmoleküle den Kolben nach oben drücke ? (wie beim Ziehen einer Spritze) Würde es immer noch eine adiabatische Expansion genannt werden? Ich füge dem System keine Wärme / Materie hinzu. Ich denke also, dass dies immer noch ein adiabatischer Prozess sein sollte. In diesem Fall sollte die Energie des Systems nicht abnehmen, da das Gas keine Arbeit verrichtet hat. Ich habe die Arbeit gemacht. Irgendwas falsch an meiner Überlegung?
2) Hier ist die eigentliche Frage: Nimmt die kinetische Energie eines einzelnen Wassermoleküls (Dampf) ab, wenn es in die Atmosphäre aufsteigt? Oder ist es nur die durchschnittliche kinetische Energie, die aufgrund der geringen Dichte in größeren Höhen abnimmt? Ist dies auch der Durchschnitt über den Raum oder über die Anzahl der Moleküle? Wenn der Durchschnitt über den Raum liegt, erklärt eine geringe Dichte, warum die durchschnittliche kinetische Energie abnimmt. Wenn der Durchschnitt über der Anzahl der Moleküle liegt, verstehe ich nicht, warum die durchschnittliche kinetische Energie abnimmt ... Schätze jede Hilfe. Danke !
1) Ja, es ist immer noch ein adiabatischer Prozess, da keine Wärme übertragen wird, wie Sie sagten. Wenn Sie es schaffen, den Spritzenstopp schnell genug zu ziehen, dass die Gasmoleküle nicht mithalten können und Druck darauf ausüben, dann wird ja die ganze Arbeit von Ihnen erledigt und die innere Energie des Systems wird sich nicht ändern. In jedem realistischen Szenario hält das Gas jedoch einen mehr oder weniger konstanten Druck auf den Spritzenanschlag aufrecht, sodass die vom Gas geleistete Arbeit die Kraft ist, die es auf den Spritzenanschlag ausübt, multipliziert mit der Entfernung, die sich der Spritzenanschlag bewegt. Mit anderen Worten, Sie machen nur einen Teil der Arbeit.
2) Der Durchschnitt liegt über der Anzahl der Moleküle. Die Dichte hat damit nichts zu tun. Einzelne Moleküle verlieren im Durchschnitt kinetische Energie, wenn sie nach oben steigen. Stellen Sie sich nur ein einzelnes Molekül vor, das sich nach oben bewegt: Es verliert offensichtlich kinetische Energie aufgrund der Anziehungskraft. Wenn wir ein Bündel von Molekülen haben, ist es möglich, dass dieser Verlust an kinetischer Energie aufgrund der Schwerkraft ausgeglichen wird, indem sie von anderen Molekülen genau im richtigen Winkel getroffen werden, aber im Durchschnitt nimmt die kinetische Energie eines einzelnen Moleküls ab.
Ja, das ist die Temperaturabfallrate von ca. 9,8 mK/m, etwas abhängig vom Dampfgehalt. Die kinetische Energie von Molekülen wird im Gravitationsfeld in potentielle Energie umgewandelt.
Hiiii