Archief - Isobare gaswet
Het archief is een bevroren moment uit een vorige versie van dit forum, met andere regels en andere bazen. Deze posts weerspiegelen op geen enkele manier onze huidige ideeën, waarden of wereldbeelden en zijn op sommige plaatsen gecensureerd wegens ontoelaatbaar. Veel zijn in een andere tijdsgeest gemaakt, al dan niet ironisch - zoals in het ironische subforum Off-Topic - en zouden op dit moment niet meer gepost (mogen) worden. Toch bieden we dit archief nog graag aan als informatiedatabank en naslagwerk. Lees er hier meer over of start een gesprek met anderen.
Warezdude124
Legacy Member
Dat soort vragen heb ik hier al vaker zien passeren 
. De fysica werkt als volgt: je modeleert de werkelijkheid, maakt een theoretisch model, die bij goede benadering (geverifieerd door experiment) geldig is voor een bepaalde schaalgrootte en bepaalde randvoorwaarden. Zo heb je bv hydrodynamica, waarmee je niet de hydrodynamische eigenschappen van een enkele watermolecule kunt beschrijven (die bestaan niet) , maar wel die van vloeibaar water.
Om op je vraag te antwoorden: er is geen enkel gas dat zich als ideaal gas gedraagt bij zeer lage T. Dan is er meestal de repliek: moest er nu toch zo'n gas bestaan? Helaas, dat is de omgekeerde wereld, dan ga je een hele inconsistente non-fysica moeten uitvinden om zo'n gas mogelijk te maken om op die vraag te kunnen antwoorden.
Nog wat extra, niet over de ideale gaswet: moest je nu de bewegende ballen in de lottotrommel bekijken (vergeet de zwaartekracht en niet-elastische botsingen even) . voor T naar heel klein (komt neer op zeer trage ballen ) ga je nog steeds een volume hebben, de ballen stoten elkaar nog steeds af (voor het begrip touch is daar trouwens een mooi sixtysymbols filmpje van op yt). Dus zelfs als de lottoballen niet bewegen is er volume. De druk in het systeem zou je dan kunnen zien als de uitwaardse druk op de lottotrommel, die groter wordt als je het volume per bal verkleint door de ballen ineen te drukken (door er extra toe te voegen of de trommel te verkleinen) , wat trouwens enkel (en ook gelimiteerd, hetgene in de bal zit is weer een gas) mogelijk is als de ballen samendrukbaar worden verondersteld.
. De fysica werkt als volgt: je modeleert de werkelijkheid, maakt een theoretisch model, die bij goede benadering (geverifieerd door experiment) geldig is voor een bepaalde schaalgrootte en bepaalde randvoorwaarden. Zo heb je bv hydrodynamica, waarmee je niet de hydrodynamische eigenschappen van een enkele watermolecule kunt beschrijven (die bestaan niet) , maar wel die van vloeibaar water. Om op je vraag te antwoorden: er is geen enkel gas dat zich als ideaal gas gedraagt bij zeer lage T. Dan is er meestal de repliek: moest er nu toch zo'n gas bestaan? Helaas, dat is de omgekeerde wereld, dan ga je een hele inconsistente non-fysica moeten uitvinden om zo'n gas mogelijk te maken om op die vraag te kunnen antwoorden.
Nog wat extra, niet over de ideale gaswet: moest je nu de bewegende ballen in de lottotrommel bekijken (vergeet de zwaartekracht en niet-elastische botsingen even) . voor T naar heel klein (komt neer op zeer trage ballen ) ga je nog steeds een volume hebben, de ballen stoten elkaar nog steeds af (voor het begrip touch is daar trouwens een mooi sixtysymbols filmpje van op yt). Dus zelfs als de lottoballen niet bewegen is er volume. De druk in het systeem zou je dan kunnen zien als de uitwaardse druk op de lottotrommel, die groter wordt als je het volume per bal verkleint door de ballen ineen te drukken (door er extra toe te voegen of de trommel te verkleinen) , wat trouwens enkel (en ook gelimiteerd, hetgene in de bal zit is weer een gas) mogelijk is als de ballen samendrukbaar worden verondersteld.
Bimmer
Legacy Member
Omdat het wiskundig niet kan. Je kunt niet delen door 0.
stel je wilt 2m³ lucht van 260°C koelen tot 20°C. welk volume neemt dan het gas aan (de druk blijft constant)
gegevens:
V1=2m²
V2=?
T1= (260 + 273) = 533K
T2= (20 + 273) = 293K
Formule:
V1/T1 = V2/T2 volgt dat V1 . T2/T1 = 1.1m³
Dus de lucht heeft een volume van 1,1m³ aangenomen (oorspronkelijk 2m³) bij een constante druk en een temperatuur verlaging van 240°C
Als je dit nu doet met u berekening, je wilt naar 0K gaan. Dus T2 is 0K ipv 293K zoals mijn voorbeeld. Dan krijg je nul of foutmelding, omdat het wiskundig niet mogelijk is.
Theoretisch bezien is 0K mogelijk, -274°C of lager is theoretisch en praktisch onmogelijk. Bij 0K (-273°C) zal de molecules stil staan.
Heb eens een tijd geleden opgezocht wat de koudste plek was in de ruimte, had toen 3K gevonden. Kouder niet, omdat de ruimte nog steeds aan het uitdrijven is, er is steeds nog beweging, dus nog temperatuur.
stel je wilt 2m³ lucht van 260°C koelen tot 20°C. welk volume neemt dan het gas aan (de druk blijft constant)
gegevens:
V1=2m²
V2=?
T1= (260 + 273) = 533K
T2= (20 + 273) = 293K
Formule:
V1/T1 = V2/T2 volgt dat V1 . T2/T1 = 1.1m³
Dus de lucht heeft een volume van 1,1m³ aangenomen (oorspronkelijk 2m³) bij een constante druk en een temperatuur verlaging van 240°C
Als je dit nu doet met u berekening, je wilt naar 0K gaan. Dus T2 is 0K ipv 293K zoals mijn voorbeeld. Dan krijg je nul of foutmelding, omdat het wiskundig niet mogelijk is.
Theoretisch bezien is 0K mogelijk, -274°C of lager is theoretisch en praktisch onmogelijk. Bij 0K (-273°C) zal de molecules stil staan.
Heb eens een tijd geleden opgezocht wat de koudste plek was in de ruimte, had toen 3K gevonden. Kouder niet, omdat de ruimte nog steeds aan het uitdrijven is, er is steeds nog beweging, dus nog temperatuur.
Rider
Legacy Member
Bimmer zei:
Dat is een banaal rekenkundig probleem; en heeft inherent niets te maken met de reden waarom die formules niet toepasbaar zijn in die situaties.
De reden ligt bij de betekenis & de oorsprong van het model van de ideale gassen.
Een beetje achtergrond & context is wellicht belangrijk om het te begrijpen:
Net voor de industriële revolutie begonnen stoommachines op te komen. Die waren in het begin vrij inefficiënt; en men had dan ook tonnen kolen nodig om serieuze productie te kunnen doen. Elke innovatie op gebied van rendement van stoommachines was toen GIGANTISCH veel geld waard; dus het kunnen modelleren van stoom was hét wetenschappelijke doel in die periode. Robert Boyle was in die periode een van de grondleggers van wat we nu "de experimentele methode"/"deductief redeneren" zouden noemen. Hij vond m.a.w. dat een wetenschappers eerst allerhande experimenten & metingen moet uitvoeren, om op basis daarvan verbanden/wetten uit te werken; ipv omgekeerd. Nu klinkt dat misschien zeer banaal; maar toen wàs er nog geen "wetenschap"; en stoelde men vooral op de filosofie van Aristoteles (4 elementen); en "breidde daar op voort".
Men dacht toen bvb écht dat muizen "ontstaan" uit graan....Want als je een zak met graan ergens laat liggen dan vind je de dag erna sporen van muizen
Die "gaswetten" zijn geen "wetten". Het zijn verbanden van parameters in een model, en ze zijn bedoeld om voorspellingen uit te voeren binnen de grenzen van dat model. In dit model gaat men er van uit dat een gas een oneindige hoeveelheid puntmassa's is. "temperatuur" is in die zin de energie waarmee die puntmassa's bewegen in een volume; en "druk" is kracht ondervonden door botsingen met de rand van dat volume.
Als je dat model in gedachte houdt; zie je in dat als er "géén temperatuur is" er ook geen "druk" kan zijn. Het volume mag "om het even wat" zijn; want 0/0 is "ongedefinieerd".
Volgens de gaswetten geldt dus dat
"als T = 0 dan P = 0" en daarbij mag het volume zijn wat je wil. Als je geen puntmassa's hebt die bewegen dan is er geen druk...in om het even welk volume.
Wij weten dat dat model niet in overeenstemming is met de realiteit (zoals geldt voor élk fysisch model). Er bestaat niet zoiets als "een puntmassa"; en recenter hebben we met de zgnd quantumfluctuaties ook ontdekt dat er zelfs geen "lege ruimte" bestaat.
Bimmer
Legacy Member
spliffrider zei:Dat is een banaal rekenkundig probleem; en heeft inherent niets te maken met de reden waarom die formules niet toepasbaar zijn in die situaties.
De reden ligt bij de betekenis & de oorsprong van het model van de ideale gassen.
Een beetje achtergrond & context is wellicht belangrijk om het te begrijpen:
Net voor de industriële revolutie begonnen stoommachines op te komen. Die waren in het begin vrij inefficiënt; en men had dan ook tonnen kolen nodig om serieuze productie te kunnen doen. Elke innovatie op gebied van rendement van stoommachines was toen GIGANTISCH veel geld waard; dus het kunnen modelleren van stoom was hét wetenschappelijke doel in die periode. Robert Boyle was in die periode een van de grondleggers van wat we nu "de experimentele methode"/"deductief redeneren" zouden noemen. Hij vond m.a.w. dat een wetenschappers eerst allerhande experimenten & metingen moet uitvoeren, om op basis daarvan verbanden/wetten uit te werken; ipv omgekeerd. Nu klinkt dat misschien zeer banaal; maar toen wàs er nog geen "wetenschap"; en stoelde men vooral op de filosofie van Aristoteles (4 elementen); en "breidde daar op voort".
Men dacht toen bvb écht dat muizen "ontstaan" uit graan....Want als je een zak met graan ergens laat liggen dan vind je de dag erna sporen van muizen
Die "gaswetten" zijn geen "wetten". Het zijn verbanden van parameters in een model, en ze zijn bedoeld om voorspellingen uit te voeren binnen de grenzen van dat model. In dit model gaat men er van uit dat een gas een oneindige hoeveelheid puntmassa's is. "temperatuur" is in die zin de energie waarmee die puntmassa's bewegen in een volume; en "druk" is kracht ondervonden door botsingen met de rand van dat volume.
Als je dat model in gedachte houdt; zie je in dat als er "géén temperatuur is" er ook geen "druk" kan zijn. Het volume mag "om het even wat" zijn; want 0/0 is "ongedefinieerd".
Volgens de gaswetten geldt dus dat
"als T = 0 dan P = 0" en daarbij mag het volume zijn wat je wil. Als je geen puntmassa's hebt die bewegen dan is er geen druk...in om het even welk volume.
Wij weten dat dat model niet in overeenstemming is met de realiteit (zoals geldt voor élk fysisch model). Er bestaat niet zoiets als "een puntmassa"; en recenter hebben we met de zgnd quantumfluctuaties ook ontdekt dat er zelfs geen "lege ruimte" bestaat.
Ik moet u inderdaad gelijk geven, de verwoording dat ik heb gebruikt is eigenlijk niet juist.
Het wiskundig probleem is niet het echt gevolg ervan, is meer het gevolg van het model dat je gebruikt (zoals je aangeeft). De formule die ik heb gebruik is dan ook een eenvoudig boerenverstand forrmuleke.
Inderdaad maar dat had ik ook aangeven. T=0K dan kun je geen druk hebben, want zoals ik zei; bij 0K staan u molecules stil, dus je hebt niets dat een druk kan creëren.
Had de formule dan ook enkel gericht om volume te geven.
Maar ik geef u 100% gelijk. De verwoording dat ik heb gebruikt is eigenlijk niet correct, heeft er eigenlijk rechtstreeks niets mee te maken. Omdat de TS geen formule had bijgezet, ging ik ervan uit, dat hij zo'n soort formule zou gebruikt hebben en dat dus zo uit gelegd.
Edit: heb de vraag nog eens gelezen en heb deze ook al fout geïnterpreteerd. Snap niet hoe het komt dat ik deze zo verkeerd heb gelezen. De vraag was over de druk, terwijl ik Volume had begrepen.
Sooth Awful
Legacy Member
paradijsappel zei:
In theorie wel
Misschien dat er zelfs een lagere temperatuur mogelijk is. Men dacht decennialang dat er geen hogere snelheid mogelijk was dan de lichtsnelheid. Er zijn aanwijzingen van wel. De wetten en formules die wij nu gebruiken kunnen over 100 jaar misschien volledig achterhaald zijn.
Anoniem13
Legacy Member
Daarom dat ik het over de praktijk heb, al wil ik er wel nog niet van maken.Sooth Awful zei:In theorie wel
Men dacht decennialang dat er geen hogere snelheid mogelijk was dan de lichtsnelheid. Er zijn aanwijzingen van wel. De wetten en formules die wij nu gebruiken kunnen over 100 jaar misschien volledig achterhaald zijn.
Er zijn geen aanwijzingen dat er een hogere snelheid mogelijk is dan de snelheid van het licht in vacuüm.
Rider
Legacy Member
Sooth Awful zei:In theorie wel
Men dacht decennialang dat er geen hogere snelheid mogelijk was dan de lichtsnelheid. Er zijn aanwijzingen van wel. De wetten en formules die wij nu gebruiken kunnen over 100 jaar misschien volledig achterhaald zijn.
Er zijn geen "aanwijzingen" dat baryonische materie sneller kan gaan dan de lichtsnelheid, of deze zelfs maar bereiken. Als jij zegt dat die er wel zijn, vermeldt ze dan ook. Anders ben je een zeveraar.
Sooth Awful
Legacy Member
paradijsappel zei:
In de praktijk is zo'n temperatuur nog nooit bereikt. Misschien gebeurt er wel iets fysisch atypisch wanneer we onder die -273,15 °C gaan. Theoretische fysica heeft in het verleden ook niet alles kunnen verklaren.
spliffrider zei:
In het CERN zijn er al een paar metingen bij experimenten geweest waarbij de snelheid van neutrino's (in vacuüm) over de lichtsnelheid gaat. Natuurlijk zit je nog met een foutenmarge, maar goed de 'aanwijzingen' (ik weet niet welke definitie gij daar aan geeft) zijn er wel.
Ik ga mij daar niet over uitspreken, ik heb daar noch de kennis noch de intentie toe, maar ik denk toch wel dat veel van onze modellen die we als ~100% bewezen beschouwen (denkt maar bvb aan de kwantumfysica /Heisenberg principle/Schrödinger) in de toekomst in ongebruik kunnen geraken of toch minstens sterk aangepast dienen te worden. Het bestaan v/h higgsboson is nog maar enkele jaren geleden aangetoond, waarom zouden we dan de pretentie hebben om te denken dat we alles al kunnen verklaren?
Een GUT is er de komende tientallen jaren bijlange nog niet.
Lt. KroftDünkel
Legacy Member
Sooth Awful zei:In theorie wel
Men dacht decennialang dat er geen hogere snelheid mogelijk was dan de lichtsnelheid. Er zijn aanwijzingen van wel. De wetten en formules die wij nu gebruiken kunnen over 100 jaar misschien volledig achterhaald zijn.
Nee
Lt. KroftDünkel
Legacy Member
N klok tikte te rap en ne kabel was slecht aangesloten. Neutrinos niet rapper dan licht.
OPERA: What Went Wrong | Of Particular Significance
OPERA: What Went Wrong | Of Particular Significance
squalleke123
Legacy Member
Sooth Awful zei:In theorie wel
Men dacht decennialang dat er geen hogere snelheid mogelijk was dan de lichtsnelheid. Er zijn aanwijzingen van wel. De wetten en formules die wij nu gebruiken kunnen over 100 jaar misschien volledig achterhaald zijn.
jup, er zijn situaties bekend waarin de energieverdeling van deeltjes in een systeem omgekeerd wordt (dus meer deeltjes in hogere energetische staat als in de lagere) en dat komt de facto neer op negatieve absolute temperatuur. Heel eigenaardig eigenlijk omdat het wel een 'warmere' toestand betreft.
Rider
Legacy Member
Sooth Awful zei:
Er zijn in de praktijk wél al metingen onder de 0K gedaan. Dit is zéér diepe quantummechanica; maar het komt er op neer dat de temperatuurlijn in feite geen lijn is; maar een lus. Temperaturen onder de 0K zijn in feite ook oneindig hoog.
Ik ken er te weinig van om het uit te leggen zonder de wetenschap te verhakselen.
https://www.mpg.de/research/negative-absolute-temperature
Sooth Awful zei:
Dat is maanden geleden al uitvoerig gedebunked. Het was een losse fiber optic kabel die voor de foutieve meting bleek te zorgen...LOL Dat krijg je als je Italianen met elektrische apparatuur laat werken
Sooth Awful zei:
Wat wil je nu zeggen? dat de modellen niet perfect zijn? je had misschien toch beter mijn vorige post gelezen. Je papegaait hier gewoon de bestaansreden van fysica. Natuurlijk worden modellen verfijnd. Natuurlijk is het nooit perfect en kan het altijd beter. Waarom denk je dat fysica bestaat?
Het archief is een bevroren moment uit een vorige versie van dit forum, met andere regels en andere bazen. Deze posts weerspiegelen op geen enkele manier onze huidige ideeën, waarden of wereldbeelden en zijn op sommige plaatsen gecensureerd wegens ontoelaatbaar. Veel zijn in een andere tijdsgeest gemaakt, al dan niet ironisch - zoals in het ironische subforum Off-Topic - en zouden op dit moment niet meer gepost (mogen) worden. Toch bieden we dit archief nog graag aan als informatiedatabank en naslagwerk. Lees er hier meer over of start een gesprek met anderen.