Comments 71
Стекло состоит из отдельных молекул SiО2, каждая из которых всего не на много тяжелее молекулы газа.
Сразу начали с ложного постулата. Нет. Стекло не состоит из молекул стекла. Хотя там один только кремний не сильно лече всей молекулы кислорода и весит как молекула азота целиком (а воздух можно считать азотом)
Максимальная энергия одиночной связи» между молекулами стекла в аморфном стекле составляет :1.39Е-24 дж
Ошиблись маленько. На пять порядков больше. Ну и все остальные расчеты соответственно тоже ошибочны в 100000 раз. Там до отрыва атомов стекла друг от друга как до Луны пешком
Вы сделали утверждение, которое никак не опровергает представленные мной расчёты.
Приведённые вами цифр БОЛЬШЕЙ энергии связи относятся к связям внутри самой молекулы оксида кремния SiО2, который отвечает за химические свойства стекла.
Именно молекулу стекла я и НЕ собирался разрушать!
А вот внешние связи между молекулами стекла много слабее, чем химическая связь в молекуле SiО2, что и выражается в низкой прочности оконного стекла.
А двойные пробелы - это ваш уникальный стиль, который позволяет выделить вас среди других авторов, и вы используете его как водяной знак для защиты авторства своих статей, или это иллюстрация того, как происходит разрыв внешних связей между молекулами стекла или воды?
По мне - это уже давно стало вторым падонкафским или быдло-интеллигентским.
Сейчас Ваша претензия к МКТ в том, что по Вашим расчетам молекулы О2 из воздуха при нормальных условиях должны вырывать молекулы оксида кремния из решетки стекла. И этот вывод сделан на основе Вашей оценки энергии связи молекул стекла, полученной Вами на основе данных по прочности стекла на разрыв. Оки.
Вот только Вы посчитали энергию связи молекул стекла на основе данных по прочности на разрыв для макрообъема стекла. это неправильно, потому что прочность макрообъема стекла зависит не только от энергии связи молекул, но еще и от кучи других параметров, главный из которых - наличие дефектов- микротрещин и дефектов решетки. И эти дефекты снижают прочность стекла, а вот прочность стекловолокна, состоящего из того же самого стекла, что и оконный лист- не 100 МПа, а, внезапно, 4.5ГПа, то есть, в 50 раз больше, почему? потому что в нем нет дефектов на поверхности, и все! Но на прочность на разрыв все равно влияют другие факторы- неоднородность условий закрепления (а прочность всегда измеряется в каких-то условиях закрепления), опять же, дефекты решетки, температура и тепловые флуктуации и т.п. например, в воде молекулы друг с другом связаны (именно поэтому она у нас жидкая, и у нее есть поверхностное натяжение есть), но при этом никакой вообще прочности на разрыв у нее нет. Так вот, альтернативный способ определения энергии связи молекул в веществе- это через энергию испарения. Причем, полная энергия испарения- от текущей температуры! то есть, теплота нагрева до температуры плавления + скрытая теплота плавления + теплота нагрева до температуры кипения + скрытая теплота испарения. температура плавления стекла- начало плавления 750С, 1100К. Энтальпия стеклования (только стеклования!) уже составляет порядка 10*10-21 Дж/молекулу. а там еще энтальпия нагрева до температуры стеклования и энтальпия парообразования прибавится.
молекулы стекла в решетке стекла не являются какими-то "отдельными молекулами", связанными друг с другом тонкими ножками. У них все атомы общие, Вы стекле не сможете выделить- вот этот вот атом О привязан вот к этому вот атому Si, а вот этот вот- вот к этому. Там все атомы O дружат со всеми соседними с ними атомами Si, а все Si- дружат со всеми соседними O, и их электронные оболочки общие на весь "кристалл". поэтому отрыв любого атома- это именно что обрыв химической связи, со всеми вытекающими затратами энергии.
Кроме того, в Ваших расчетах не учтен такой забавный момент- молекула газа при ударе впечатывает молекулу стекла в массив! не вырывает его из, а впечатывает его в! поэтому эта лишняя приобретенная "молекулой стекла" энергия передается далее по решетке стекла другим молекулам стекла в ходе таких же упругих столкновений. И Вы не поверите, эти модели в первом приближении может реализовать за один вечер любой мало-мало любопытный программист и погонять на своем личном ноутбуке для ансамбля в пару десятков тысяч (а то и миллионов) атомов. Прекрасно там все это моделируется, берем "атомы", задаем им потенциал Леннарда-Джонсона - и наблюдаем воочию тепловые колебания, фазовые переходы, изменения кристаллической решетки, теплоомбен с газом, можем даже конденсацию и испарение моделировать, если делаем в своей программулине возможность влиять на среднюю энергию молекул (я такое делал еще будучи студентом, фононы всякие, разрыв молекулярных связей и хаотизация колебаний после точечных воздействий пирикрасно муделируюцца).
В общем, если раньше у Вас хоть как-то было интересно, то щас Вы ну совсем поскучнели.
Энергию связей, действительно, можно посчитать через всякие термодинамические циклы. Для связи Si-O это порядка 460 кДж/Моль, или 7.6*10E-19 Дж/связь. Т.е. самый первый коментатор прав, ошибка где-то 5 порядков.
И как вы справедливо заметили, стекло не состоит ни из каких "молекул стекла" (прям жуть что за формулировка). Это, фактически, разветвеленный полимер: каждый кремний связан с 4-мя кислородами (не двумя), каждый кислород - с двумя кремниями. И эти силикатные цепочки охватывают весь кусок стекла. Т.е. действительно нельзя провести границу, вот здесь одна молекула, вот здесь - другая. В отличие, например, от замерзшей углекислоты, которая так и будет состоять из отдельных молекул O=C=O, которые между собой в кристалле связаны более слабыми межмолекулярными взаимодействиями. Ну у него и энтальпия испарения (точнее, при амтмосферном давлении, сублимации - сразу из твердого в газ) гораздо ниже. А при испарении диоксида кремния (и стекла) много чего происходит, и связи рвутся и образуется монооксид кремния. Потому чтобы образовались отдельные молекулы O=Si=O из ...-O-Si-O-Si-... надо сильно постараться.
Энтальпия стеклования (только стеклования!) уже составляет порядка 10*10-21 Дж/молекулу.
а вот это уже ошибочно. В процессе стеклования резко меняются вязкость, теплоемкость и другие свойства, но теплота не поглощается и не выделяется. Вот дальше, если мы нагреем стекло выше температуры стеклования, но ниже плавления у нас начнётся кристаллизация и тепло будет выделяться. Это довольно контринтуитивное поведение стекол - кристаллизация при нагревании.
погонять на своем личном ноутбуке для ансамбля в пару десятков тысяч (а то и миллионов) атомов
ну это конечно преувеличение, либо какая-то очень простая модель, либо очень маленькие времена моделирования. Я писал молекулярную динамику и параллелил её на CUDA и покупал под неё топовые для видеокарты. Пару тысяч - без проблем, а вот миллионы - это конечно надо на вычислительный кластер.
Даже если считать по прочности мононити из стекла, то результат действительно изменится, но всего в 50-80 раз!
См таблицы ниже , где предел прочности для стеклонитии всего 2,5-5,9 ГПа
У хвалёного Кевлара всего 2,75ГПа
То есть молекула воздуха по МКТ будет вырывать ударом уже не 4000 молекул стекла, а всего 80-50 молекул за раз.
Думаете стекло не заметит таких ударных кратеров на поверхности?
Посчитал чуть корректнее и оказалось , что из стеклянной мононити с прочность 5ГПа выбивать будет по одной молекуле стекла за раз.
Но и в этом случае стекло рассыплется практически мгновенно, так как через контрольную поверхность стекла по МКТ проносится около 500кг/с на "тепловой скорости " воздуха около 480м/с
РС: Правку про стеклянную мононить внёс в статью в конце
Стекло состоит из отдельных молекул SiО2
я сразу стал читать комменты, но после такой цитаты из статьи, аж захотелось глянуть, что там за угар
Вы опять отвратительно оформили формулы, в таком виде они совершенно нечитаемы. Но это полбеды.
Вторая половина - в том, что вы опять игнорируете неудобные для вашей теории опыты. В данном случае - опыт Штерна и его развитие. Ведь если бы молекулы действительно могли с такой скоростью разрушать твёрдые предметы, то это легко можно было бы проверить, разогнав поток молекул в вакууме и впечатав их в твёрдый предмет. Но такого в опыте Штерна не происходит, и никто подобный опыт показать не смог. Значит, где-то в ваших построениях есть ошибка.
А внутренние связи в аморфном стекле и вовсе очень не велики по силе, что позволяет стеклу даже деформироваться под собственным весом, за несколько столетий стекая вниз к основанию.
Так в старинных домах в Нидерландах оконные стёкла за 200-300 лет стали внизу заметно толще, чем сверху.
А это миф. Да, в старых домах стёкла действительно имеют разную толщину, но это не потому, что они деформировались со временем, а потому, что они были таковыми изначально. В те времена не получалось изготавливать стёкла одинаковой толщины - один край получался толще другого. А при установке, что вполне логично, стекло ставилось толстым краем вниз. Не всегда - известны случаи обратной установки стекла, то есть нижний край тоньше. И это показывает, что дело именно в установке, а не в текучести.
Модель газа по СТГ позволяет дать объяснение множеству свойств реального газа
Объясните испарение воды при комнатной температуре. Расслоение газов в атмосфере. Броуновское движение объясните, которое любой школьник может в микроскоп увидеть и с которого МКТ и началась.
Прошло больше полугода, ответа нет до сих пор.
Про стекание стекла есть интересный опыт, основанный на свойствах лазерного луча. Достаточно китайской указки с большой батарейкой. Вкратце: позволяет отметить даже нанометровые перемещения за считанные дни.
Так течёт стекло или не течёт под лучём от лазерной указки?
Не течёт при нормальных условиях. Температура начала размягчения, при котором стеклянная деталь может начать деформироваться под собственным весом, для большинства промышленных стёкол - в диапазоне 500-700 градусов Цельсия. Монокристалл двуокиси кремния вообще не размягчается до температуры плавления - порядка 1670 градусов, аморфный кварц размягчается всего где-то за 5 градусов до плавления.
Лазерная указка не размягчает стекло, а служит индикатором изменения (или перемещения) поверхности, точность - до нанометров. Светишь указкой на стекло, отражение от луча идет на лист бумаги, его снимаешь видеокамерой или регистратором. Спеклы на изображении пятна не меняются. Если бы стекло реально стекало, то за несколько дней картина отражения бы поменялась - и эти нанометры отлично масштабируются на сотни и даже тысячи лет.
разогнав поток молекул в вакууме и впечатав их в твёрдый предмет
А ведь в посте об этом написано, но я это проморгал. Опыт, оказывается, уже поставлен. Космическая скорость.
Любой искусственный спутник Земли, который находится на низкой орбите, постоянно подвергается воздействию молекул воздуха, летящих относительно него на первой космической скорости. Причём не особо важно даже, движутся ли эти молекулы по МКТ или висят по КТГ - скорость там такая, что разница будет в пределах ±10%. И ничего, не рассыпаются иллюминаторы и солнечные панели под этой постоянной бомбардировкой. Да и всё остальное, в общем-то, тоже.
Так что ваш расчёт опровергается практикой. А значит - неверен.
А вот тут не смог пройти мимо. Эрозия на НОО реально существует, не сказать что это было критично, но оно есть. Правда не об газ (об газ они тормозятся но не повреждаются) , а частицы пыли. Их там немного, но спутник годы наворачивающий круги по орбите периодически это дело цепляет и от этого к примеру мутнеют линзы обьективов, солнечные панели. Все решается банальными козырьками или просто пофиг, но раньше мужики-то не знали. Мало того, оно и в дальнем космосе есть.
Правда не об газ
Именно. Про пыль у меня никаких претензий нет, но масса пылинки на порядки больше массы молекулы.
Кстати, насчёт газа. Мне в голову пришёл ещё более "бытовой" пример - сверхзвуковые самолёты. Они вполне могут летать на малой высоте, где воздуха много, на скоростях порядка 500 м/с - и ничего, фонарь кабины в молекулярную пыль не рассыпается. Не рассыпаются и инфракрасные ГСН ракет, у которых скорости такие, чтобы уверенно догонять эти самолёты.
Всё верно, ничего не рассыпается в атмосфере именно потому, что молекулы газа висят на силах отталкивания по СТГ, а потому не соприкасаются металлом обшивки самолёта даже на сверхзвуковой скорости полёта.
Силы отталкивания молекул воздуха даже при полёте на двойном сверхзвуке над землёй сжимаются всего -то до давления 2 атм. Так скоростной напор воздуха - "давление торможения" при 600м/с составляет 1,2*0,5*600^2=216 кПа=2,16 атм
Вот и выходит, что молекулы по СТГ по обшивке самолёта не стучат, а лишь медленно её прогревают проносящимся над металлом нагретым при адиабатическом сжатии газом.
Разреженный газ в космосе также висит неподвижно по СТГ, и не бьётся о стенки спутников ровно как и об обшивку сверхзвуковых самолётов в атмосфере у земли.
Давление разреженного водорода на орбите составляет 10^-4 Ра. , что при скорости 8км/с даёт динамический напор всего 0,002Па.
по СТГ по обшивке самолёта не стучат, а лишь медленно её прогревают
Ви таки будете смеяться, но я снова повторю ранее заданный вопрос, на который вы тоже не ответили.
Что такое температура в вашей модели? Чем "холодная" молекула отличается от "горячей", где в ней хранится энергия и в каком виде?
То есть - что означает слово "прогревают" в СТГ? Что происходит с молекулами в остеклении самолёта, как они получают энергию от набегающего потока воздуха, как они её хранят и как передают дальше, молекулам воздуха внутри кабины?
Вы опять начинаете задавать глупые вопросы, которые ко мне и к СТГ вообще не относятся.
Температура в СТГ означает ровно тоже самое , что и в остальной физике:
Температура- это параметр из формул.
Температуру измеряют "термометром".
"Термометры" бывают разные по конструкции и на разных физических принципах.
которые ко мне и к СТГ вообще не относятся
Они напрямую относятся к СТГ, потому что вы в своей теории используете это понятие. Вы пишите про нагрев - но не можете объяснить, что это такое и чем нагретое тело отличается от холодного. Ещё раз: не как измерить, а чем отличаются друг от друга они сами по себе, на физическом уровне.
Температура в СТГ означает ровно тоже самое , что и в остальной физике:
В разных разделах физики понятие "Температура" определяется по-разному. От абстрактной "Меры нагретости тел" до вывода температуры через среднюю кинетическую энергию молекул, что подразумевает их тепловое движение. Но вы же не можете дать никакого определения (нет, "параметр их формул" - это не определение). А пока у вас нет чёткого определения - у вас нет и научного подхода. Очень похоже, кстати, на то, как вы, написав две простыни про флаттер, не смогли дать чёткое определение этому понятию, родив только абстрактное "разрушитель самолётов".
"Термометры" бывают разные по конструкции и на разных физических принципах.
Именно. И в каждом случае можно определить, чем отличается горячий термометр от холодного. Ртутный или биметаллический - тем, что молекулы, двигаясь быстрее, отдаляются друг от друга. Газовый - молекулы, увеличивая скорость, создают большее давление на манометр (т.е. сильнее бьют по его чувствительному элементу). В термопаре возникает ЭДС. Пирометр нагревается ИК-излучением. И так далее.
А какой физический принцип лежит в основе, скажем, газового термометра с точки зрения СТГ? Вот мы опустили колбу термометра в горячую воду. Почему через некоторое время стрелка меняет своё положение, какое именно физическое явление её двигает? Попробуйте объяснить это с точки зрения СТГ. И тогда, может быть, у вас и определение температуры родится.
Ну, коль вы такой ПРАВИЛЬНЫЙ, то расскажите как именно ИЗМЕРЯЮТ температуру по МКТ?
Каким именно прибором они замеряют СКОРОСТЬ молекул газа?
И не надо предлагать высчитывать "тепловую скорость" для МКТ по показаниям обычного ртутного (спиртового, пружинного и т.д) термометра.
Нет ответа у вас?
расскажите как именно ИЗМЕРЯЮТ температуру по МКТ?
Очень просто - термометром. Независимо от теории, потому что это практика.
Нюанс, правда, в том, что непосредственно температуру измерить невозможно. Поэтому измеряют, например, длину столбика ртути, если это ртутный термометр. Про это, как ни удивительно, я тоже писал. Или давление, если термометр газовый - а давление, в свою очередь, как перемещение мембраны манометра. И так далее.
Каким именно прибором они замеряют СКОРОСТЬ молекул газа?
Никаким. Измеряют то, что проще измерить - либо давление, либо скорость звука. И уже их, если интересно, можно пересчитать в среднюю скорость молекул по соответствующим зависимостям.
Нет ответа у вас?
У меня есть. Он есть прям в том комментарии, на который вы ответили - просто вы его не поняли.
А вот у вас ответа нет. Повторю вопросы:
Какой физический принцип лежит в основе, скажем, газового термометра с точки зрения СТГ? Вот мы опустили колбу термометра в горячую воду. Почему через некоторое время стрелка меняет своё положение, какое именно физическое явление её двигает? Попробуйте объяснить это с точки зрения СТГ. И тогда, может быть, у вас и определение температуры родится.
Вы меряете геометрические параметры в тепловых процессах, называя это "температурой", а потом пытаетесь заявить , что это идеально вписывается в МКТ.
Вот только это не даёт никакой связи со скоростью молекул газа по МКТ!
Я лишь вижу , что есть некая методика измерения некого параметра, который называют "температура".
Вы навешиваете на СТГ требования, которые не выдерживают вообще никакие современные теории, включая замшелую МКТ.
Ну, и с какого перепуга у вас к СТГ такие завышенные претензии?
СТГ и МКТ используют одни и те же формулы для одних и тех же расчётов, разница только в объяснении самой структуры газ и объяснение с их помощью феноменальных свойств РЕАЛЬНОГО ГАЗА.
У модели по СТГ эти феномены объясняются лучше и с меньшим количеством взаимо исключающих противоречий.
Вы меряете геометрические параметры в тепловых процессах, называя это "температурой"
Нет. Мы измеряем температуру (меру нагретости тела) через измерение неких геометрических параметров, которые известным нам образом меняются при нагревании тела.
Точно так же как пружинные весы измеряют не непосредственно массу, а величину деформации пружины, крутильные - угол поворота стержня, а электронные - сопротивление тензорезистора. А дальше мы пересчитываем это в массу по известным зависимостям.
У модели по СТГ эти феномены объясняются лучше
Нет. Вы вообще никак не объясняете феномен температуры. Она у вас просто есть, а что это такое, в чём её физический смысл, чем именно горячий газ отличается от холодного - вы сказать не можете.
То есть в МКТ объяснение простое: молекулы горячего газа в среднем движутся быстрее, чем молекулы холодного. Вы можете с этим сколько угодно спорить, но объяснение в МКТ есть. А в СТГ его нет, никакого. Повторю вопросы:
Какой физический принцип лежит в основе, скажем, газового термометра с точки зрения СТГ? Вот мы опустили колбу термометра в горячую воду. Почему через некоторое время стрелка меняет своё положение, какое именно физическое явление её двигает? Попробуйте объяснить это с точки зрения СТГ. И тогда, может быть, у вас и определение температуры родится.
да нормальное Вам требование навешивают- определите просто смысл термина температура в Вашей теории, и все. В МКТ- температура есть мера средней кинетической энергии хаотического движения частиц. все. берем любой (любой!) ансамбль частиц- атомов, молекул, электронов, протонов, фотонов, фононов, дырок в полупроводнике, чего угодно, определяем среднюю скорость этого ансамбля, определяем среднеквадратичное отклонение этой скорости и вуаля.
а у Вас чего?
не совсем так! один из способов определения температуры- это о скорости истечения струи газа в вакуум. и эту скорость можно измерять непосредственно. при истечении газа в вакуум он остывает, сжижается и кристаллизуется и скорость движения микрокристалов или микрокапель вполне себе можно измерить напрямую. а можно и без этой кристаллизации- просто можно измерить момент воздействия струи газа на лепесток в вакууме, то есть, непосредственно скорость движения молекул газа. там будут нюансы с отличиями максимальной и средней, но все равно прямое измерение тоже возможно :-).
Да такое динамическое взвешивание газовой струи я проводил!
Читайте мои статьи про дросселирование воздуха из малых отверсти на ХАБРЕ с конкретными протоколами испытаний в графиках.
Ссылки дать?
один из способов определения температуры- это о скорости истечения струи газа в вакуум
Спасибо за дополнение!
Но это получается, скажем так, "одноразовое" измерение - ведь мы теряем часть измеряемого объекта, а характеристики остатка меняются.
И, опять же, измеряется не сама температура, а скорость истечения газов, которую мы пересчитываем в температуру, пользуясь МКТ. А потом составляем табличку - что если скорость такая-то, то высота столбика ртути такая-то, а давление такое-то, и всё это связано вот через такую зависимость. И обзываем всё это температурой :)
у нас вообще очень мало чего можно измерить напрямую без воздействия на объект измерения. даже вольтметр создает небольшой ток и влияет на батарейку. поэтому да, измерение одноразовое. делайте вакуумную камеру как можно меньше, сопло для истечения как можно уже, и будет у вас микроскопическая утечка за один сеанс измерения. но измерять в этом сеансе вы будете именно что скорость движения молекул! причем, как раз ту ее часть, которая в покоящемся газе является хаотической.
Или в покоящемся газе движения не будет вовсе, а будет напряжённо -сжатое состояние, как это я заявляю по СТГ.
Так что измерение скорости молекул в газовой струе при истечении из сопла никак не подтверждает МКТ.
вопрос был- как в рамках МКТ можно провести сравнительно прямые измерения температуры. Ответ- МКТ позволяет произвести сравнительно прямые измерения температуры путем измерения скорости движения газа при его истечении в вакуум. о доказательствах речи не шло.
Истечение газов через дроссельное отверстие- это ТЁМНАЯ ТЕМА.
По ней нет вразумительных данных даже в учебнике по ракетным двигателям.
Об этом у меня тоже есть несколько статей, где по СТГ удаётся разобраться с этими несуразицами в ВУЗовских учебниках для "ракетчиков".
МКТ вообще там ничего объяснить не может, так как по МКТ просто не вмещает в себя столько энергии, сколько есть в ракетном топливе.
Истечение газов через дроссельное отверстие- это ТЁМНАЯ ТЕМА.
По ней нет вразумительных данных даже в учебнике по ракетным двигателям.
Интересные дела. Самолеты и ракеты успешно проектируются, создаются и летают куда нужно, но вразумительных данных про истечение газов через отверстие нет? Инженеры новые двигатели методом проб и ошибок по вашему конструируют? Или наглым образом используют ваши статьи для настоящих расчетов? А может это им и не надо, подумаешь, какое то истечение газов через отверстие - нам двигатель проектировать надо а не херней страдать!
В том-то и дело, что именно опытом и ошибками!
Теории НЕТ!
Теории нет как раз потому, что МКТ только всё мешает понять, а не помогает.
Дело не в расчёта.
Прикладные расчёты делают вполне исправно.
А вот понимания происходящего в критическом сечении камеры сгорания ЖРД нет совсем.
Это ровно как и с электричеством, где прикладные расчёты для машин и приборов делают, а о сущности самого электричества понятия нет.
Есть фундаментальные штуки, типа гравитации, электричества, света, атомные реакции, времени, где это "понятие" становится "понятием понятия" и так до бесконечности можно упереться в рекурсию. Назовите определение понятия? То, что кто-то понял? Ответ неверный.
Но вообще нахрен оно кому уперлось кроме философов, наука - штука такая - докопаться до мелочей а потом из этого сделать (или не сделать) нечто работающее. Вот взять то же время. Известно про него многое, в т.ч. взаимодействие с гравитацией, измерять научились еще ажно в древнем Египте, но что же это такое так и не определились. Как это не определились? Это же время! Вот часы, вот атомные часы, вот формулы где без времени ничего работать не будет. То есть понятие определенное через самое себя - фундаментальное. Их немного. Но лучше, чем уже сформулированные ответы никто не придумает, могут только дополнять. Это не какие то там сепульки для сепуления в сепулярии а берешь и используешь. И с электричеством также. Или это просто люди придумали? Ну вот люди придумали метр, а другие люди придумали футы и дюймы. Можно придумать единицу длины с любым названием, но это будет все же единица длины, которую уже только через фундаментальные константы и определяют. Что футы, что метры - всегда можно измерить неизменной скоростью света в вакууме и его временем прохождения. Поэтому единицы длины - придуманные, а фундаментальные всякие штуки - они просто существуют. Бери и пользуй.
масса пыли на полтора порядка порядков больше массы одной молекулы :-)
Скрытый текст
порядок- это 10 раз. в пылинке диаметром 0,01мм- 10-5 метра, это 10-15 кубометра, при массе кубометра метеоритного вещества в среднем примерно в 2.7 тонны это будет 2,7*10-9 грамма. при молярной массе атома кремния 28 это будет 10-10 моля, то есть, 6*1014 = атомов кремния. что и дает полтора порядка (15) порядков масс молекул воды, например, или какого-нибудь гидроксида лития.
Поискал молекулярную динамику с таким столкновениями. На скорую руку не нашел, но зато нашел статью ниже про стекло. Вам было бы полезно с ней познакомиться, хотя ее не видно в открытом доступе.
Tian, Houkuan, Quanyin Xu, Haiyang Zhang, Rodney D. Priestley, and Biao Zuo. "Surface dynamics of glasses." Applied Physics Reviews 9, no. 1 (2022).
Молекулы стекла не неподвижны.
молекулы газа стукаются об стенки сосудов и отскакивают от них с той же скоростью
Для наглядности рассмотрю один из таких проблемных аспектов:
Для того чтобы молекула газа отскочила с такой же скоростью надо, чтобы «твёрдая стенка» была абсолютно твёрдой и бесконечно тяжёлой (относительно ударяющей молекулы газа)
Проблемные аспекты есть только в ваших рассуждениях. У твердого тела молекулы находятся в молекулярной решетке и колеблются туда-сюда с меняющимся ускорением, как в маятнике. Это блин школьный курс физики. Молекула газа не отскакивает от нее с той же скоростью. Она отскакивает с той скоростью, с которой в этот момент летела молекула стенки в этом маятнике. Эта скорость может быть от 0 до некоторого значения N, которое выше скорости, соответствующей текущей температуре.
То есть молекула газа потеряет скорость при отскоке
То есть молекула газа может как потерять скорость, так и увеличить, и в среднем получается равновесие. Когда равновесия нет, молекулы более горячего тела действительно в среднем уменьшают скорость. Это происходит до значения равновесия.
То есть вес молекул стекла всего в 2 раза больше среднего веса молекул воздуха.
После прямого удара в стекло молекула газа отскочит обратно уже на меньшей скорости, передав часть импульса молекуле стекла.
Ага, только по представлениям МКТ молекулы стекла тоже имеют тепловое движение, и со своей двухкратной массой, разогнанные температурой окружающей среды, могут нехило вдарить по более легкой молекуле воздуха. Опровергатель блин.
Vст1 = 0 м/с
Поэтому тут ошибка.
Тут можно сказать, что импульс от удара будет передаваться через стекло и даст ускорение другой молекуле воздуха на противоположной стороне стекла.
Нет, по представлениям МКТ так сказать нельзя.
В одном слое молекул стекла в молярном кубе Uмр-cт содержиться Nа-сл= 8,44*10^7 шт:
Nа-сл=Nа^(1/3)
Слой это двумерная поверхность, а вы посчитали длину одной стороны куба в молекулах. Для количества в слое толщиной в 1 молекулу надо это число возвести в квадрат.
Значит перед разрушением удлинение составит 0,001 от длины образца.
Это не значит, что между 2 атомами в середине линии разрушения расстояние не может быть больше 0,001 от размера атомов. Просто в масштабах миллиметров вы этого не заметите. Если хотите считать выбивание молекулы из атомной решетки, считать надо по энергии ковалентных связей, а не на разрыв. На разрыв тоже можно посчитать, но не так как вы. Там надо учитывать гораздо больше факторов. Начиная с микротрещин на поверхности, на которых концентрируется нагрузка.
«Максимальная энергия одиночной связи» между молекулами стекла в аморфном стекле составляет:
Есв-ст=1,39*(10^(-24)) Дж
Энергия, необходимая для перевода 1 моля твердого SiO2 в газ, находится в районе 600 кДж/моль.
600000/Na = 9,9 ⋅ 10⁻¹⁹ Дж — это полная энергия, которую нужно передать узлу решётки, чтобы оторвать и испарить целый фрагмент SiO₂, у которого разорвутся сразу несколько ковалентных связей с соседними атомами.
Это научный факт. Из чего следует, что у вас в расчетах ошибка. Ищите сами, где она. Спросите ИИ, он подскажет.
Тогда вопросы и замечания по вашим замечаниям:
Какова максимальная скорость молекул стекла в их колебаниях?
Прочность связей между молекул стекла позволит такую скорость выдержить?- Ответ: НЕТ, так как не хватит прочности связи для накопления такой кинетической энергии на растяжении связи.-Расчёт см. в статье.
Тепловое движение как единственное прибежище тепловой энергии- это безосновательная выдумка МКТ, опровергаемая реальными свойствами газов. Статью про огромную теплоту конденсации воды (которую некуда прятать в молекулах пара) я уже писал.
Площадь слоя в молекулах получается перемножением длин молярного куба в молекулах. Это есть в статье- читайте внимательней.
Удлинение на 0,001 при разрушении будет соблюдаться при любой длине образца. Удлинение образца не меняет силу при разрыве, а лишь меняет работу растягивающего стенда.
Энергия ковалентной связи - это химия. Разрыв по механической прочности - это механика. Путать их не надо.
Вы путаете измельчение в микро пыль и испарение. Испарение намного более энергозатратно. Жидкость можно растянуть в молекулярный слой практически без затрат энергии просто растеканием по смачиваемой поверхности (молекулярный слой бензина на поверхности лужи с радужным переливом), а вот испарить можно только огромными энергозатратами
1. ИИ мне подсказывает следующее.
Для 99,99% атомов:
Для кремния (Si): максимум 1273 м/с
Для кислорода (O): максимум 1684 м/с
Скорость может быть и больше, только вероятность у этого меньше.
2. Ответ ДА, расчет см. в моем комментарии. Ваш расчет в статье неправильный, объяснение почему см. в моем комментарии. Я для этого его и написал.
3. А я вам там писал объяснение в моих комментариях. Вы там слились из обсуждения про воду и притяжение молекул с аргументом “ОК. Удачи вам…)))”, приплели сопло Лаваля, потому что было нечего ответить про воду, потом из этого обсуждения тоже слились с комментом “Удачи…”. На комментарий с анимацией отдельных молекул в таком сопле, которая показывает как именно там получается такая скорость, ничего не ответили.
4. Я процитировал конкретное высказывание. Это ваши слова, и там написана чушь. В одном слое 8,44*10^7 шт молекул не содержится.
5. Нет, при длине образца в 2 атома оно соблюдаться не будет. Вы выдумываете всякую ерунду непонятно откуда, это и есть причина ваших проблемных аспектов. Подумайте как именно происходит растяжение при таком измерении, начните с того, что держатели держат стекло только за внешние слои молекул, которые разъезжаются и тянут за собой внутренние. Поищите в интернете информацию про идеальное стекло и его прочность.
6. Вы думаете, механическая прочность работает на основе какой-то магии? Вы точно физик? Механическая прочность материалов типа стекла обеспечивается за счет ковалентных связей между отдельными атомами Si и O. Там нет отдельных комбинаций SiO2, которые связаны между собой чем-то другим. Поэтому это вам не надо путать, а точнее пытаться доказывать на основе своих выдумок. См. выше про идеальное стекло.
7. Я ничего не путаю. По МКТ такое отделение молекулы от остальных называется испарение. Да, оно энергозатратно, я вам про это и сказал. Подумайте о том, сколько нужно энергии, чтобы превратить твердое тело в жидкость, прежде чем ее можно будет растягивать.
Отвечаю на ответы:
Эта скорость прямой пересчёт внутренней энергии на кинетическую скорость. Но это только в МКТ вся энергия в скорости!
Такая скорость превышает прочность стекла, и связи их не удержат. В реальности энергия содержится в молекулах в иной форме, что и позволяет ей быть горячей и напряжённо отталкивающейся в газе но СТГ.
Это ваше мнение, которое ошибочно по пункту п.1., где вы всё рассматриваете по МКТ. Я же рассматриваю по СТГ.
Так вы и там понесли ахинею, как приверженец МКТ, как- будто вам за это платят. ВЕРИТЬ я вам не запрещаю, но с верой - это не ко мне. Я не свещенник.
Согласен, поправил.Неправильно ввёл обозначение под правильные формулы. Но расчёт не изменился, так как я поправил обозначение, поменяв сл- слой на рд-ряд.
Зато при длине уже в 100 атомов соблюдаться будет с высокой точностью. А вы где видели образцы стекла размером хотя бы в 1000 атомов?
Это тоже теория химиков. Вода за счёт каких сил держится? А сталь в прокате за счёт каких связей держится? Испытание стали на прочность тоже неправильные?
Нет вы ЗАБЛУЖДАЕТЕСЬ! Даже микрокапля воды в тумане не станет ГАЗОМ (паром) пока к ней не подадут огромное количество тепла в размере 2400кДж/кг. Также микрокапли расплавленного серебра с горячего электрода в вакууме- это именно микрокапли, а не газ из металла.
Но это только в МКТ вся энергия в скорости!
А где энергия в СТГ?
Испытание стали на прочность тоже неправильные?
Не то чтобы неправильные, но они дают далеко не всю картину. Измеряется, как правило, характеристика при одноосном растяжении, а в раальных сложных конструкциях напряжения сложные, и там может быть по одной оси растяжение, а по другой сжатие. Поэтому придуманы несколько теорий эквивалентных напряжений, которые и позволяют сопоставить измеренное одноосное с реальным сложным.
Энергия молекул газа по СТГ проявляется в силах отталкивания, созданной внутренним устройством молекул ( некие диполи с электромагнитным потенциалом в напряжённом состоянии). То есть энергия внутри молекул в их внутренних напряжениях.
некие диполи с электромагнитным потенциалом в напряжённом состоянии
Тогда, получается, два резиновых шара, наполненные воздухом и помещенные рядом в вакууме, будут отталкиваться друг от друга - ведь резина не экранирует электромагнитное поле, что легко проверить, поместив в эти же шарики магниты. Но этого, как мы знаем, не происходит, значит, ваше объяснение неверно.
Нет, не будут, так как материал оболочки шара эти поля отталивания во внешнем слое газа уже поглотил.
Или Будут, но ничтожно мало.
Расстояние между шарами огромно по меркам межатомных расстояний. а вы взаимодействуете только с внешним слоем газа в контакте с резиной оболочки шара.
Что этого НЕТ (в любом варианте ответа), вы не знаете, так как такой эксперимент ВЫ НЕ ПРОВОДИЛИ!
Тем более, что силовые значения там ничтожно малы в силу условия, а потому корректно взвесить взаимодействие этих двух шаров почти невозможно.
эти поля отталивания во внешнем слое газа уже поглотил
Резина не поглощает электромагнитное поле.
Либо, если вам так хочется, чтобы она поглощала - вам придётся в дополнение к СТГ придумать ещё и новую теорию электромагнетизма. А в рамках существующей модели ваша теория предсказывает отталкивание.
Что этого НЕТ (в любом варианте ответа), вы не знаете, так как такой эксперимент ВЫ НЕ ПРОВОДИЛИ!
Конечно, не проводил. Это же не я пытаюсь опровергнуть МКТ. Вы пытаетесь - вам и проводить. Покажите, что два объёма газа отталкиваются друг от друга, несмотря на отсутствие взаимодействия по МКТ - ведь именно это предсказывает ваша теория.
ничтожно малы в силу условия
Вы можете взять свою теорию и рассчитать эту величину. А, нет, не можете.
Резина состоит из тех же молекул,которые это поле создают!
Поле отталкивания УНИПОЛЯРНОЕ из-за дипольного образования, а это значит на больших растояниях резко падает до нуля из-за самокомпенсации.
МКТ и опровергать не нужно, так как его никто не доказал.
Теории вообще не доказывают!
Они либо используются для описания и толкования групп фактов, либо тихо умирают на полках "истории науки".
МКТ давно пора в историю, так как она ничего не описывает.
И к вашему сведению я СЧИТАЛ отталкивание молекул на больших расстояниях.
Статья про Атмосферу.
Вот только вам это не понравилось, в прочем, как и всегда...)))
а это значит на больших растояниях резко падает до нуля из-за самокомпенсации.
Ну вот и подтвердите это расчётами. Возьмите Теорию поля Ландавшица и посчитайте.
И к вашему сведению я СЧИТАЛ отталкивание молекул на больших расстояниях.
Ну вот и повторите расчёт, только на этот раз для двух скоплений молекул внутри резиновых шаров.
Про Поле от диполя я это давно посчитал!
см.статью про СТГ
А про мифические шарики считайте сами.
Проверять расчёт вам всё равно не на чем, так как эксперимент вы не поставите никак...)))
так как эксперимент вы не поставите никак...)))
А мне это и не надо. Я и так знаю, что там должен получиться ноль. Поэтому, если в вашем расчёте получится не ноль - то это либо Нобелевка, либо ошибка в расчёте.
Есть, правда, один нюанс - расчёт вы не сделаете.
Так и я знаю что НОЛЬ в данных условиях!
Но расчёты вы всё равно в моих статьях ИГНОРИРУЕТЕ.
Так нафига мне перед вами бисер метать?
Так и я знаю что НОЛЬ в данных условиях!
То есть у вас появилась своя теория электромагнетизма, в которой резина взаимодействует с ЭМ-полем молекул. Но расчёт ни в рамках этой теории, ни в рамках общепринятой вы выполнить не можете.
Ну да ладно, фиг с ними с шарами, вернёмся к теме, с которой вы слились.
Вот и выходит, что молекулы по СТГ по обшивке самолёта не стучат, а лишь медленно её прогревают проносящимся над металлом нагретым при адиабатическом сжатии газом.
Но при адиабатическом сжатии молекулы не могут ничего прогревать: вот самолёт "растолкал" молекулы, и они нагрелись вместе с самолётом. А потом молекула отдалилась от обшивки, произошло адиабатическое расширение, и она вместе с обшивкой остыла обратно. И если мы остановим самолёт, то есть прекратим поток молекул - он должен мгновенно остыть, но этого не происходит. То есть где-то в вашем объяснении дыра.
Вы опять включили режим "клинического идиота"?
Здесь читаю, тут не читаю...
Про быстро убывающее поле диполя и шара с униполярной поверхностью я писал в первой статье по СТГ- читайте там.
Про аэродинамический нагрев я тоже писал ранее в другой статье.
Но для ВАС повторю:
Максимальный нагрев при аэродинамическом торможении происходит только в зоне ТОРМОЖЕНИЯ, то есть где воздух практически неподвижен (заторможен).
Там достигается нагрев и газа , и поверхости металла вблизи.
Именно поэтому нагревается узкая полоска ударной зоны на передней кромке крыла.
Остальные поверхности крыльев омываются незаторможенным холодным воздухом..
то есть где воздух практически неподвижен (заторможен).
Так он у вас везде неподвижен, у вас же стационарный газ.
Или - везде двигается, если смотреть в системе отсчёта самолёта.
Выберете сами удобную вам СО.
Неважно что тут двигается: самолёт в атмосфере или воздух в АДТ.
Важно что что-то об что-то затормаживается с искривлением траектории.
А теперь попробуйте изложить полную картину. Вот у нас на полосе стоит самолёт, вокруг него - воздух. Вот мы даже не включая двигатели разогнали катапультой до 2М, а потом тормозом затормозили.
Почему передняя кромка крыла после остановки стала горячей? Ведь как только самолёт остановился - по вашей теории должно произойти адиабатическое расширение, и передняя кромка остынет обратно.
И что такое вообще "стала горячей"? Чем именно этот самолёт (его молекулы) отличается от такого же самолёта, который мы не трогали?
Вы опять включаете режим "идиот"?
Вы зачем придумываете заведомо идиотские задачи?
Вы кого в них хотите дураком выставить?
Причём тут выключенный двигатель?
Зачем тормозить самолёт?
С вами опять становиться не интересно...(((
Вы зачем придумываете заведомо идиотские задачи?
Для того, чтобы найти дыры в вашей теории, очевидно же.
И судя по тому, что ваша теория не может объяснить, почему нагрелся самолёт (и что такое "нагрелся") - дыра таки нашлась.
Адиабатический нагрев лобовых поверхносте в сверхзвуковой авиации- это не моя теория, а данность из экспериментов, изложенная в учебниках.
Просто почитайте учебника по сверхзвуковым полётам сами.
Вы опять попали пальцем в небу в режиме "ИДИОТА"....)))
Адиабатический нагрев лобовых поверхносте в сверхзвуковой авиации- это не моя теория, а данность из экспериментов, изложенная в учебниках.
Просто почитайте учебника по сверхзвуковым полётам сами.
Так в учебнике эта данность объясняется через МКТ - если очень грубо, то в системе отсчёта самолёта средняя скорость молекул выше, т.е. выше и температура.
Но вы утверждаете, что МКТ не верна. Отлично. Объясните эту данность своей теорией. Пока же из вашей теории следует, что нагрева быть не должно - значит, неверна ваша теория.
Именно поэтому нагревается узкая полоска ударной зоны на передней кромке крыла.
Это не так. Я подробно читал про конструкцию SR-71 и других, кромки конечно греются, но и все остальное тоже. В смысле фюзеляж и крылья, которые тоже имеют кромки, но внезапно греются по всей своей длине. Иногда даже аномально. Если бы грелись ТОЛЬКО кромки, не пришлось бы делать обшивку волнами и закладывать коэффициент удлинения всего планера. Потому что грелся он как ни странно, весь, градиент температур был не очень большой. Все это тепло приходилось собирать с поверхностей циркулирующим топливом и по итогу сбрасывать это тепло в двигатель. Всё грелось. Именно поэтому обшивку проектировали с учетом удлинения, именно поэтому он протекал на заправке перед стартом. Затем прогрев титановую обшивку, волнистости расправлялись, щели запечатывались и можно было уже до полного бака. Там вообще много приколов с этим расширением было, начиная от того, что специальный герметик для щелей был предусмотрен, но...А из-за специальной формы кабины все эти сверхзвуковые потоки воздуха закручивались и уходили в сторону вертикальных килей по бокам фюзеляжа назад, и да они были очень горячими, до 400 градусов. На тех скоростях, где летал этот самолет, вокруг него не было вообще "дозвукового" воздуха и охлаждение лишь через двигатель, как писал выше, или лучевое. Это одна из причин выбора окраски самолета в темный цвет.
1. Нет, это оценка скорости исходя из температуры окружающей среды.
Эта скорость не превышает прочность стекла, ваше утверждение ложно.
По МКТ энергия прочности связей равна 9,9 ⋅ 10⁻¹⁹. Кинетическая энергия атома Si при скорости 1273 м/с равна mv^2/2 = 4.6e-26 * (1273)^2 / 2 = 3.7e-20 Дж.
9.9 / 0.37 = в 26 раз меньше.
2. Повторяю специально для вас - это не мнение, а расчет. Любой кому интересно может его проверить.
3. Да-да, когда у вас нет аргументов, вы начинаете приписывать собеседникам веру непонятно во что. Как будто от этого вдруг исчезнут ошибки в ваших расчетах и утверждениях. Хотя вам никто не предлагает верить чему-то на слово. Все факты и расчеты можно проверить в сторонних источниках или самому.
У меня нет никакой веры. Я проверяю ваши расчеты, нахожу в них ошибку. Я проверяю расчеты по современным научным данным, всё сходится. Это называется не вера, а проверка.
А вот ваше поведение как раз выглядит как вера. Вы игнорируете все указания на ошибки и продолжаете верить, что ваши рассуждения правильные.
Еще раз, специально для вас. У вас ошибка в первом же абзаце статьи. Отскакивают они не с той же скоростью. Поэтому вся статья далее полная чушь. Вы строите выводы на ложной посылке. Далее вы добавляете еще одну ошибку. Молекулы стекла не неподвижны. Поэтому вся статья далее полная чушь дважды.
5. Вы опять делаете ничем не подтвержденные утверждения от балды, но допустим.
Длина 100 атомов, удлинение на 0.1 процента, значит длина перед разрывом будет 100.1 атомов.
По современным данным для разрыва связи 2 атома должны разойтись на 3-4 диаметра атома.
То есть все атомы кроме двух в центре разошлись на 0.1 диаметра, а два в центре на 4 диаметра. То есть примерно 104.098. Разница в 4 процента, то есть 0.04, вполне себе высокая точность. Для 1000 атомов будет еще выше, 0.4 процента. И главное, я так и написал в первом комментарии.
6. Вода держится за счет электростатических сил. Сталь тоже. Но в стали они сильнее. Я нигде не говорил, что испытания какого-то материала на прочность неправильные.
7. И? Я разве где-то говорил, что микрокапля воды в тумане станет ГАЗОМ без огромного количества тепла в размере 2400кДж/кг? Какое отношение это имеет к моему комментарию? Вы понимаете, что вы несете?
Хорошо, что вы сами привели цифру. Считаем. Количество молекул в килограмме воды Na1000/18. Энергия испарения на одну молекулу воды 2400000 / (1000/18Na) = 7.17e-20.
Расчеты правильные? Теперь посчитайте то же самое для SiO2. Внезапно, у вас получится результат, который я привел в первом комментарии.
Специально для вас. Цифра 600 кДж для SiO2 это суммарная энергия, она подразумевает в том числе и промежуточный переход в жидкость. Правда на переход в жидкость там из них всего 10 кДж, так как атомная решетка не разрушается полностью (аморфное вещество).
Прочность на разрыв обычного оконного стекла примем около Рпр= 70МПа
Обычное оконное стекло является макрообъектом и поэтому имеет дефекты, которые снижают его прочность. В статье рассматриваются молекулы, поэтому нужно рассматривать микрообъекты, которые не имеют дефектов.
Стекло без дефектов, например, стекловолокно имеет прочность порядка 3 ГПа.
То есть, прочность обычного оконного стекла на разрыв на микроуровне равна 3000 МПа.
Стекло на изгиб имеет такую же характеристику. Так что значение 70МПа вполне справедливо.
При испытаниях вдали от критических напряжений упругая характеристика именно такая. А разрушение и при изгибе и при растяжении идёт на одинаковых предельных напряжениях.
В нитях стекловолокна совсем иная структура вещества. Волокно потому и прочнее, что там совсем иная внутренняя структура.
Так ка у меня статистическое расплёскивание сотен молекул за удар, то мне важно знать именно среднею максимальную энергию связей на молекулу. А именно такое число и даёт испытание на прочность.
Ешё со школьных уроков «физики» мы знаем, что согласно «молекулярно-кинетической теории» (МКТ) молекулы газа похожи на абсолютно упругие бильярдные шары, которые с высокой скорость стукаются об стенки сосудов и отскакивают от них с той же скоростью
И после этого автор молекулы стекла тоже рассматривает как шары, то есть стекло - газ?
Стекло- это плотная структура на упругих связях двустороннего действия (и притяжение, и отталкивания) КОНЕЧНОЙ (ограниченной) ДЛИНЫ!
Газ- это структура на силах Отталкивания практически НЕограниченной длины.
Так что читайте внимательнее и старайтесь понять прочитанное.
Ну начинается виляние, "структура", связи, длина, и прочий терминологический шум. В газе шарики? Шарики. У вас в стекле тоже шарики. Значит, по вашему выходит, что стекло - газ. В МКТ в стекле не шарики. Значит, ваша попытка покритиковать МКТ состоит в том, чтобы приписать ей то, что она не утверждает. С самого начала статьи, с закона сохранения импульса для шариков.
Как себя чувствует хрупкое оконное стекло под непрерывными ударами молекул газа по МКТ?