Sivut

Kommentit (374)

JPI
Seuraa 
Viestejä28871

Kontra1 kirjoitti:
JPI kirjoitti:
Kontra1 kirjoitti:
JPI

Sinulla oli teoria miksi Laval-suuttimella äänen nopeus ei rajoita suihkun nopeutta kuten se tekee suppenevalla suuttimella. Mikä on esittämäsi käsityksesi todennäköisyys mielestäsi faktatietoon? Minun mielestäni se on 40%.

Suuttimen suppenevassa kohdassa sitä kaasua pusketaan ulos polttokammion paineella, mutta paineen aiheuttama voimavaikutus etenee siinä kaasussa vain äänen nopeudella, joten nopeus ei paineen vaikutuksesta voi kasvaa.
Kuitenkin suurpaineinen kaasu laajenee suuttimen levenevässä osassa (laajenisi se myös vaikka suurin ei levenisi, mutta ei niin helposti), eikä kaasun saavuttama loppunopeus ole sidottu siihen, mikä on äänen nopeus kaasussa. Kaasun molekyylien lämpöliikkeen keskim. nopeus on suurempi kuin äänen nopeus kaasussa, joten tottakai ne molekyylit omaamillaan nopeuksilla maksimissa ulos purkautuvat (ei kuitenkaan ihan, koska suutin loppuu aikanaan, eli ei jatku kunnes kaasun paine on nolla.)
Sitäpaitsi, mikä kohta siinä kaasussa ei mielestäsi voi äänen nopeutta ylittää?, Eihän kyseessä ole mikään homogeeninen klöntti, vaan virtaus jossa paine, lämpötila ja nopeus riippuvat siitä missä kohdassa ollaan?

No miksi kaasu muuttaa mielensä, ja alkaakin liikkua yli äänen nopeudella, kun se ei kovallakaan paineella suostu nostamaan nopeutta Laval-suuttimen kurkussa, vaikka paine laskee hurjasti kurkun jälkeen? 


Ei se mieltään muuta, kaasun molekyylithän liikkuvat suurella nopeudella (yli äänen nopeuden:, joka suuntaan. Kurkussa polttokammion paineen voimavaikutus kaasuun kuitenkin etenee korkeintaan äänen nopeudella, joten sen kammiopaineen vaikutuksesta ei kaasuklöntti kurkussa ylitä äänen nopeutta. Tämä on se sinun hokemasi ei-yli-äänennopeutta mantra, se ei ole mikään mystinen kaasumolekyylien liikettä rajoittava yleispätevä laki., ne haluavat lentää joka suuntaan sillä keskim. nopeudella joka niillä kulloinkin on ja suuttimen laajenevassa osassa ne vihdoin kokevat vapauden riemun.

Lainaus:

Ylittäähän kaasun nopeus äänen nopeuden - en minä sitä epäile. Mutta kumma se vaan on että se joskus ei halua ylittää sitä mutta tässä Lavalissa ihan kivuttomasti.

Mutta mikä se fysikaalinen mekanismi siinä on kyseessä? En minä ihan suoralta kädeltä niele selitystäsi. Jostain pitäisi saada tutkimustietoa.

1. Tälle kuvaukselle pitäisi saada luotettavampi kuvaus:

Kun virtaavan ilman paine, tiheys ja lämpötila ja sisäenergia (ks Wiki) pienenevät jatkuvasti, suihkun liike-energia kasvaa ja nopeus ylittää äänennopeuden suihkun lämpötilassa.

2. Toinen kysymys on suihkun lämpötila. Laskeeko suihkun lämpötila kaasun harvetessa, vai laskeeko vain lämpöenergia lämpötilan pysyessä muuttumattomana?

Minun järkeeni ei mahdu se, että kun kaasu ei kosketa mitään lämpöä johtavaa, miten sen lämpötila voisi laskea, vaikka se harvenee? Onhan auringon koronakin hillittömän kuuma, vaikka on hyvin harvaa kaasua.

Nuo kaksi asiaa kun saisi tolkulleen, ei muita isompa kysymyksiä sitten enää olekaan.

En näihin jaksa nyt kaikkiin erikseen syventyä, mutta suosittelen, että selvität itsellesi mitä lämpötila fysiikassa tarkkaanottaen on.

3³+4³+5³=6³

Kontra1
Seuraa 
Viestejä5480

JPI kirjoitti:
Kontra1 kirjoitti:
JPI kirjoitti:
Kontra1 kirjoitti:
JPI

Sinulla oli teoria miksi Laval-suuttimella äänen nopeus ei rajoita suihkun nopeutta kuten se tekee suppenevalla suuttimella. Mikä on esittämäsi käsityksesi todennäköisyys mielestäsi faktatietoon? Minun mielestäni se on 40%.

Suuttimen suppenevassa kohdassa sitä kaasua pusketaan ulos polttokammion paineella, mutta paineen aiheuttama voimavaikutus etenee siinä kaasussa vain äänen nopeudella, joten nopeus ei paineen vaikutuksesta voi kasvaa.
Kuitenkin suurpaineinen kaasu laajenee suuttimen levenevässä osassa (laajenisi se myös vaikka suurin ei levenisi, mutta ei niin helposti), eikä kaasun saavuttama loppunopeus ole sidottu siihen, mikä on äänen nopeus kaasussa. Kaasun molekyylien lämpöliikkeen keskim. nopeus on suurempi kuin äänen nopeus kaasussa, joten tottakai ne molekyylit omaamillaan nopeuksilla maksimissa ulos purkautuvat (ei kuitenkaan ihan, koska suutin loppuu aikanaan, eli ei jatku kunnes kaasun paine on nolla.)
Sitäpaitsi, mikä kohta siinä kaasussa ei mielestäsi voi äänen nopeutta ylittää?, Eihän kyseessä ole mikään homogeeninen klöntti, vaan virtaus jossa paine, lämpötila ja nopeus riippuvat siitä missä kohdassa ollaan?

No miksi kaasu muuttaa mielensä, ja alkaakin liikkua yli äänen nopeudella, kun se ei kovallakaan paineella suostu nostamaan nopeutta Laval-suuttimen kurkussa, vaikka paine laskee hurjasti kurkun jälkeen? 


Ei se mieltään muuta, kaasun molekyylithän liikkuvat suurella nopeudella (yli äänen nopeuden:, joka suuntaan. Kurkussa polttokammion paineen voimavaikutus kaasuun kuitenkin etenee korkeintaan äänen nopeudella, joten sen kammiopaineen vaikutuksesta ei kaasuklöntti kurkussa ylitä äänen nopeutta. Tämä on se sinun hokemasi ei-yli-äänennopeutta mantra, se ei ole mikään mystinen kaasumolekyylien liikettä rajoittava yleispätevä laki., ne haluavat lentää joka suuntaan sillä keskim. nopeudella joka niillä kulloinkin on ja suuttimen laajenevassa osassa ne vihdoin kokevat vapauden riemun.

Lainaus:

Ylittäähän kaasun nopeus äänen nopeuden - en minä sitä epäile. Mutta kumma se vaan on että se joskus ei halua ylittää sitä mutta tässä Lavalissa ihan kivuttomasti.

Mutta mikä se fysikaalinen mekanismi siinä on kyseessä? En minä ihan suoralta kädeltä niele selitystäsi. Jostain pitäisi saada tutkimustietoa.

1. Tälle kuvaukselle pitäisi saada luotettavampi kuvaus:

Kun virtaavan ilman paine, tiheys ja lämpötila ja sisäenergia (ks Wiki) pienenevät jatkuvasti, suihkun liike-energia kasvaa ja nopeus ylittää äänennopeuden suihkun lämpötilassa.

2. Toinen kysymys on suihkun lämpötila. Laskeeko suihkun lämpötila kaasun harvetessa, vai laskeeko vain lämpöenergia lämpötilan pysyessä muuttumattomana?

Minun järkeeni ei mahdu se, että kun kaasu ei kosketa mitään lämpöä johtavaa, miten sen lämpötila voisi laskea, vaikka se harvenee? Onhan auringon koronakin hillittömän kuuma, vaikka on hyvin harvaa kaasua.

Nuo kaksi asiaa kun saisi tolkulleen, ei muita isompa kysymyksiä sitten enää olekaan.

En näihin jaksa nyt kaikkiin erikseen syventyä, mutta suosittelen, että selvität itsellesi mitä lämpötila fysiikassa tarkkaanottaen on.

Auringon koronassa lämpötila on vähitään 100000 Kelvinä ja jopa miljoona Kelviniä. Mutta mikä on energia - ei ole hääppönen. Kun auringosta sataa niitä koronan lähettiläitä ja astronautit ovat sille alttiina, eikä tunnu  missään. Mahtaisikohan edes polttaa kättä, jos pääsisi kokeilemaan, mutta auringon kuumuus on 5600 Kelviniä, niin ei huvita lähteä kokeilemaan.

Eipä ainakaan Wikstä mitään apua asiaan löytynyt - ei edes mainittu lämpöenergiaa. 

Kun olet niitä avaruusrakettiasioita seurannut, eikö ole sattunut silmään mainintaa suihkun lämpötilasta. Sen tietäminen olisi merkittävä tieto Laval-suuttimen sielunelämän ymmärtämisessä. 

Eipä noiden asioiden varma faktatieto Suihkumoottorikoosteni oleelliseen sisältöön vaikuta - kun tietää mitä ilmalle tapahtuu kun se menee moottoriin sisään ja tulee ulos tuottamaan työntövoimaa, ja nuo Laval-suutinasiat koskevat vain hävittäjien moottoreita, ja ovat vajaan sivun käsittelyllä lisänä tässä Liikennokoneiden moottorien koosteessa, ja raketti on mainittu vain kerran pari.

Näyttivät eilen telkassa araruusrakettien lavettikonetta.

Mahtava ilmestys, 6 kpl General Electricin CF6-80 moottoriversiota yhteensä työntötehoa matkalennolla  ehkä  120000 - 150000 hp versiosta riippuen.

Generaattorikäytössä  yhdestä CF6-80 versiosta LMS100 PA voidaan repiä ~100 MW (134000 hp) hetkellisesti < 10 min,

Sisältö jatkuu mainoksen alla
Sisältö jatkuu mainoksen alla
Perusfyysikko
Seuraa 
Viestejä393

Kontra1 kirjoitti:
JPI kirjoitti:
Kontra1 kirjoitti:
JPI

Sinulla oli teoria miksi Laval-suuttimella äänen nopeus ei rajoita suihkun nopeutta kuten se tekee suppenevalla suuttimella. Mikä on esittämäsi käsityksesi todennäköisyys mielestäsi faktatietoon? Minun mielestäni se on 40%.

Suuttimen suppenevassa kohdassa sitä kaasua pusketaan ulos polttokammion paineella, mutta paineen aiheuttama voimavaikutus etenee siinä kaasussa vain äänen nopeudella, joten nopeus ei paineen vaikutuksesta voi kasvaa.
Kuitenkin suurpaineinen kaasu laajenee suuttimen levenevässä osassa (laajenisi se myös vaikka suurin ei levenisi, mutta ei niin helposti), eikä kaasun saavuttama loppunopeus ole sidottu siihen, mikä on äänen nopeus kaasussa. Kaasun molekyylien lämpöliikkeen keskim. nopeus on suurempi kuin äänen nopeus kaasussa, joten tottakai ne molekyylit omaamillaan nopeuksilla maksimissa ulos purkautuvat (ei kuitenkaan ihan, koska suutin loppuu aikanaan, eli ei jatku kunnes kaasun paine on nolla.)
Sitäpaitsi, mikä kohta siinä kaasussa ei mielestäsi voi äänen nopeutta ylittää?, Eihän kyseessä ole mikään homogeeninen klöntti, vaan virtaus jossa paine, lämpötila ja nopeus riippuvat siitä missä kohdassa ollaan?

No miksi kaasu muuttaa mielensä, ja alkaakin liikkua yli äänen nopeudella, kun se ei kovallakaan paineella suostu nostamaan nopeutta Laval-suuttimen kurkussa, vaikka paine laskee hurjasti kurkun jälkeen? 

Ylittäähän kaasun nopeus äänen nopeuden - en minä sitä epäile. Mutta kumma se vaan on että se joskus ei halua ylittää sitä mutta tässä Lavalissa ihan kivuttomasti.

Mutta mikä se fysikaalinen mekanismi siinä on kyseessä? En minä ihan suoralta kädeltä niele selitystäsi. Jostain pitäisi saada tutkimustietoa.

1. Tälle kuvaukselle pitäisi saada luotettavampi kuvaus:

Kun virtaavan ilman paine, tiheys ja lämpötila ja sisäenergia (ks Wiki) pienenevät jatkuvasti, suihkun liike-energia kasvaa ja nopeus ylittää äänennopeuden suihkun lämpötilassa.

2. Toinen kysymys on suihkun lämpötila. Laskeeko suihkun lämpötila kaasun harvetessa, vai laskeeko vain lämpöenergia lämpötilan pysyessä muuttumattomana?

Minun järkeeni ei mahdu se, että kun kaasu ei kosketa mitään lämpöä johtavaa, miten sen lämpötila voisi laskea, vaikka se harvenee? Onhan auringon koronakin hillittömän kuuma, vaikka on hyvin harvaa kaasua.

Nuo kaksi asiaa kun saisi tolkulleen, ei muita isompa kysymyksiä sitten enää olekaan.

 

Ajatukset on poukkoilleet viikonlopun ajan päässä kuin kaasumolekyylit.

Uudelleen: kineettinen kaasuteoria.

Sen mukaan kaasun lämpötila vastaa molekyylien keskimääräistä liike-energiaa satunnaisiin suuntiin (suhteessa koko kaasumassaan). Ei ole erikseen lämpötilaa ja -energiaa. Tässä animaatio mitä tapahtuu sylinterissä jonka tilavuutta mäntä muuttaa (adiabaattisesti eli lämpöä ei johdu pois):

https://www.youtube.com/watch?v=dQeCEqkE9eE

Sylinterin seinään osuva molekyyli kimpoaa samalla nopeudella takaisin, mutta ne joihin osuu kohti liikkuva mäntä, "vastapalloon", saavat lisää nopeutta joka törmäyksessä eli lämpötila nousee (energia tulee männän liikkeestä, se joutuu tekemään työtä).   Kun se "lämmennyt" molekyyli törmäilee muihin, sen liike-energia eli lämmön nousu jakautuu nopeasti koko kaasumassaan. Sama toisin päin kun mäntä vetäytyy (ja tilavuus kasvaa ja kaasu tekee työtä mäntään): joka törmäyksessä mäntään molekyylin liike-energia vähenee.

Jos kaasu pääsee laajenemaan joka suuntaan tyhjiöön niin etteivät molekyylit osu mihinkään ulkoiseen esteeseen, niiden nopeus eli lämpötila ei muutu. Ne eivät myöskään tee työtä.

Suppeneva suutin vastustaa kaasun virtausta: jokainen molekyylin törmäys suuttimeen muuttaa molekyylin nopeutta virtausta vastaan eli virtausnopeus pienenee. Suuttimesta ulos molekyylejä ajaa paine-ero eli toisten molekyylien toispuoleiset törmäykset. Tämä vuorovaikutus voi edetä korkeintaan äänen nopeudella: kun molekyyli tönitään tähän nopeuteen, takana tulevat molekyylit eivät enää saa sitä kiinni eikä molekyylin nopeus ulos suuttimesta kasva. Molekyylien keskimääräinen nopeus on hieman suurempi kuin äänen nopeus eli  muutama molekyyli voi saada äänen nopeutta suuremman nopeuden mutta koko kaasumassa keskimäärin ei voi.

Kun kaasumassa liikkuu laajenevassa suuttimessa, molekyylit kimpoilevat etääntyvästä suuttimen seinästä, jolloin niiden nopeus kiihtyy keskimäärin ulospäin suuttimesta, eli koko kaasumassan nopeus kiihtyy. Samalla niiden satunnainen liike suhteessa kaasumassaan, siis lämpötila, vähenee. Aiemmin esitin vertauksen täysin kimmoisasta pomppivasta pallosta: tasamaalla se pompii aina samalle korkeudelle. Alamäessä jokainen pomppu on edellistä matalampi mutta vaakasuora nopeus kiihtyy. 

Suuttimien ero  on siis siinä että suppenevassa suutimessa molekyylien nopeus ulos tulee suoraan toisilta molekyyleiltä mutta laajenevassa välillisesti suuttimen seinän kautta.  Jotta tämä toimisi, suutin ei saa laajeta nopeammin kuin kaasumolekyylit pyrkivät laajenemaan, eli avautumiskulman tangentin on oltava pienempi kuin molekylin nopeus jaettuna kaasun virtausnopeudella. Tämän takia suutin voi laajeta nopeasti kurkun jälkeen, kun kaasu on kuumaa (eli molekyylien nopeus suuri) ja virtausnopeus pieni. Avautumiskulma pienenee sitä mukaa kun kaasun nopeus kasvaa ja lämpötila laskee.

laiskimus
Seuraa 
Viestejä1731

Kontra1 kirjoitti:
. . .

, jotta saisin oppimateriaalin mahdollisimman virheettömäksi.  

Se onnistuu ihan helposti siten, ettet yritä tuottaa tekstiä omasta päästäsi mutuilun pohjalta, vaan kopsaat asiansa osaavien kirjoittamaa tekstiä sellaisenaan. Tekijänoikeuslaki ei rajoita plagiointia omaan käyttöön mitenkään, ja opetuskäyttöönkin kopiointia sallitaan paljon enemmän kuin kaupalliseen tarkoitukseen. Mikäli nuo seikat rajoittavat liikaa jää vaihtoehdoksi valmiin oppimateriaalin ostaminen.

Huonoin vaihtoehto on se että jatkat väitteiden keksimistä tyhjästä ja oletat perusteettomasti syntyneen tuotoksen olevan oikein. Ei täällä kukaan jaksa virheitäsi ikuisuuksia korjailla, varsinkin kun jo tehdyt korjaukset eivät näytä menneen perille. Esim tähän:

Lainaus:
Minun järkeeni ei mahdu se, että kun kaasu ei kosketa mitään lämpöä johtavaa, miten sen lämpötila voisi laskea, vaikka se harvenee?
on jo vastattu useammankin kerran, mutta edelleen jatkat ikäänkuin niin ei olisi. Tässä vielä kerran, adiabaattisessa prosessissa kaasun lämpötila laskee kun se tekee työtä, mikäli ei tee ei lämpötila laske. Aivan sama tilanne bensakoneen työtahdin aikana sen jälkeen kun palaminen on jo loppunut. Kaasu tekee työtä ja jäähtyy, eikä syynä ole lämmön johtuminen sylinterin kanteen ja -seinämiin, eikä mäntään. Mikäli se ei käy sinun järkeesi olisi jo syytä jättää oppimateriaalin tuottaminen sellaisille joiden järkeen se käy.

laiskimus
Seuraa 
Viestejä1731

Perusfyysikko kirjoitti:
Jos kaasu pääsee laajenemaan joka suuntaan tyhjiöön niin etteivät molekyylit osu mihinkään ulkoiseen esteeseen, niiden nopeus eli lämpötila ei muutu. Ne eivät myöskään tee työtä. 

Elleivät tee työtä ei niille muodostu myöskään liike-energiaa. Eli vaikka lopputuloksena kaikki molekyylit liikkuvat alkupisteestä poispäin, eikä satunnaisesti kuten lämpöliikkeessä, pidät silti kaikkea molekyylien liikettä lämpöliikkeenä.

Toinen ja vähintäänkin yhtäpätevä vaihtoehto on tarkastella hieman pienempää kaasutilavuutta kerrallaan koko kaasun sijasta, jolloin on helppoa todeta sen massakeskipisteen liikkuvan ja siten osa lämpöenergiasta on kaasupilven laajentuessa muuttunut liike-energiaksi, mikä edellyttää että työtä on tehty. Lisäksi huomataan että laajenevan kaasun ulkoreunalla tietyn massan omaava kaasutilavuus omaa suuremman kokonaisenergian (lämpö + liike) kuin keskemmällä lähempänä alkupistettä oleva saman massainen kaasutilavuus. Jälkimmäinen on siis tehnyt työtä edelliselle lisäten sen energiaaa ja vähentäen omaansa. Tällöin lämpötilat ovat muuttuneet ja sisällä on kylmempää kuin laajenevan kaasupilven reunamilla. Jos mittaisit kaasun lämpötilaa mittarilla, vastaisi tällainen lopputulos havaintoja, toisin kuin pelkkään määritelmään perustuva siteeraamasi menettelytapa, jonka lopputuloksen saatiin määriteltyä vakiona pysyvä lämpötila.

laiskimus
Seuraa 
Viestejä1731

Perusfyysikko kirjoitti:
Suppeneva suutin vastustaa kaasun virtausta: jokainen molekyylin törmäys suuttimeen muuttaa molekyylin nopeutta virtausta vastaan eli virtausnopeus pienenee. Suuttimesta ulos molekyylejä ajaa paine-ero eli toisten molekyylien toispuoleiset törmäykset. Tämä vuorovaikutus voi edetä korkeintaan äänen nopeudella

 

äänen nopeudella suhteessa mihin?

Oikea vastaus on suhteessa paikalliseen kaasumassan mukana liikkuvaan inertiaalikoordinaatistoon.

Mutta tässä tulee huomata että virtausnopeus vaihtelee paikasta riippuen, eikä koko kaasumassa liiku samalla nopeudella. Siispä suhteessa polttokammioon suuttimen kurkussa olava kaasu virtaa äänennopeudella taaksepäin, ja paikallinen ääniaalto äänennopeudella suhteessa kyseiseen kurkussa olevaan liikkuvaan kaasuun. Eteenpäin etenevä ääniaalto pysyy siis paikallaan suhteessa polttokammioon, ja taaksepäin etenevä ääniaalto liikkuu kaksinkertaisella äänennopeudella suhteessa polttokammioon. Paikallinen vuorovaikutusketjun etenemisnopeus riippuu etenemisen suunnasta aivan samoin kuin paikallisen ääniaallonkin, ja nopeudet ovat samat.

Perusfyysikko kirjoitti:
kun molekyyli tönitään tähän nopeuteen, takana tulevat molekyylit eivät enää saa sitä kiinni eikä molekyylin nopeus ulos suuttimesta kasva. Molekyylien keskimääräinen nopeus on hieman suurempi kuin äänen nopeus eli  muutama molekyyli voi saada äänen nopeutta suuremman nopeuden mutta koko kaasumassa keskimäärin ei voi. 

Lämpöliikkeen liikesuunta on satunnainen. Siitä seuraa että keskimäärin puolet kaasumolekyyleistä kullakin hetkellä liikkuu puoliavaruuteen, jonka symmetria-akseli osoittaa eteenpäin ja loput vastakkaiseen puoliavaruuteen. Virtaavan kaasun suhteen eteenpäin liikkuvat molekyylit voivat törmätä, ja myös törmäävät, takana tulevien molekyylien kanssa aivan samoin kuin jos kaasu ei virtaisikaan, sillä ne liikkuvat virtauksen mukana liikkuvan koordinaatiston suhteen aivan samoin kuin paikallaan olevassa kaasussa olevat molekyylit liikkuisivat paikallaan olevan koordinaatiston suhteen ollessaan samassa lämpötilassa.

Eroa tulee vain virtausnopeuden gradientin seurauksena, ei virtausnopeuden lukuarvon, mutta kaasumolekyylien vapaa matka törmäyksien välillä on tarkastellussa tilanteessa niin lyhyt, ettei gradientin seurauksena muodostuva nopeusero ole oleellista suuruusluokkaa.

Olipa suutin suppeneva tai Laval-tyyppinen, molemmissa tapauksissa jossain kohtaa virtausnopeus voi saavuttaa äänennopeuden. Lavalsuuttimella kurkussa, suppenevalla suuttimen päättymiskohdassa.

Mikäli virtausnopeus saavuttaa äänen nopeuden, etenee vuorovaikutus edelleen äänennopeudella suhteessa kaasuun, jolloin se pysyy suuttimen suhteen paikallaan tai taaksepäin korkeintaan tupla äänen nopeudella etenemissuunansta riippuen. Informaatio ei siis pääse etenemään suuttimen suhteen virtausta vastaan enää ollenkaan, mutta vastakkaiseen suuntaan mitään ongelmaa ei ole.

Tarkasteltaessa Laval-suuttimen kaasua kurkun jälkeen, ylittää virtausnopeus äänen nopeuden, ja äänen tai paineaallon mukana etenevä informaatio etenee aina suuttimen suhteen virtauksen suuntaan, kulkusuunnasta riippumatta. Niinpä ulostulopaineella ei voi olla mitään vaikutusta kaasun käyttäytymiseen toimivassa Laval suuttimessa, mutta painekammion paineella voi ja onkin. Ts kaasun staattinenpaine kurkussa ei voi riippua ulostulopaineesta mitenkään.

Suppenevalla suuttimella tilanne on täysin sama heti kun äänennopeus saavutetaan.

Perusfyysikko
Seuraa 
Viestejä393

laiskimus kirjoitti:
Perusfyysikko kirjoitti:
Jos kaasu pääsee laajenemaan joka suuntaan tyhjiöön niin etteivät molekyylit osu mihinkään ulkoiseen esteeseen, niiden nopeus eli lämpötila ei muutu. Ne eivät myöskään tee työtä. 

Elleivät tee työtä ei niille muodostu myöskään liike-energiaa. Eli vaikka lopputuloksena kaikki molekyylit liikkuvat alkupisteestä poispäin, eikä satunnaisesti kuten lämpöliikkeessä, pidät silti kaikkea molekyylien liikettä lämpöliikkeenä.

Toinen ja vähintäänkin yhtäpätevä vaihtoehto on tarkastella hieman pienempää kaasutilavuutta kerrallaan koko kaasun sijasta, jolloin on helppoa todeta sen massakeskipisteen liikkuvan ja siten osa lämpöenergiasta on kaasupilven laajentuessa muuttunut liike-energiaksi, mikä edellyttää että työtä on tehty. Lisäksi huomataan että laajenevan kaasun ulkoreunalla tietyn massan omaava kaasutilavuus omaa suuremman kokonaisenergian (lämpö + liike) kuin keskemmällä lähempänä alkupistettä oleva saman massainen kaasutilavuus. Jälkimmäinen on siis tehnyt työtä edelliselle lisäten sen energiaaa ja vähentäen omaansa. Tällöin lämpötilat ovat muuttuneet ja sisällä on kylmempää kuin laajenevan kaasupilven reunamilla. Jos mittaisit kaasun lämpötilaa mittarilla, vastaisi tällainen lopputulos havaintoja, toisin kuin pelkkään määritelmään perustuva siteeraamasi menettelytapa, jonka lopputuloksen saatiin määriteltyä vakiona pysyvä lämpötila.

 

Ei joka suuntaan laajenevalle kaasulle muodostukaan uutta liike-energiaa. Koko kaasumassan liiketila ei keskimäärin muutu jos molekyylit karkaavat tasaisesti joka suuntaan.

Missä kohden alat tarkastella sitä pienempää kaasutilavuutta? Jos aloitat tarkastelun kun laajeneminen on alkanut, sama juttu: sen pienemmän tilavuuden nopeus ei keskimäärin enää muutu. Jos taas otat osan kaasusta tarkasteluun ennen kuin laajeneminen alkaa, se pienempi tilavuus ei laajene joka suuntaan tyhjiöön vaan jossakin sen ympärillä on kaasua, eli tilanne on eri. Ulkoreunalta otettu palanen tekee työtä keskemmällä, tarkastelun ulkopuolella olevaa kaasua vasten jolloin molempien nopeus kiihtyy.

laiskimus
Seuraa 
Viestejä1731

laiskimus kirjoitti:
Perusfyysikko kirjoitti:
Suppeneva suutin vastustaa kaasun virtausta: jokainen molekyylin törmäys suuttimeen muuttaa molekyylin nopeutta virtausta vastaan eli virtausnopeus pienenee. Suuttimesta ulos molekyylejä ajaa paine-ero eli toisten molekyylien toispuoleiset törmäykset. Tämä vuorovaikutus voi edetä korkeintaan äänen nopeudella

 

äänen nopeudella suhteessa mihin?

Oikea vastaus on suhteessa paikalliseen kaasumassan mukana liikkuvaan inertiaalikoordinaatistoon.

Mutta tässä tulee huomata että virtausnopeus vaihtelee paikasta riippuen, eikä koko kaasumassa liiku samalla nopeudella. Siispä suhteessa polttokammioon suuttimen kurkussa olava kaasu virtaa äänennopeudella taaksepäin, ja paikallinen ääniaalto äänennopeudella suhteessa kyseiseen kurkussa olevaan liikkuvaan kaasuun. Eteenpäin etenevä ääniaalto pysyy siis paikallaan suhteessa polttokammioon, ja taaksepäin etenevä ääniaalto liikkuu kaksinkertaisella äänennopeudella suhteessa polttokammioon. Paikallinen vuorovaikutusketjun etenemisnopeus riippuu etenemisen suunnasta aivan samoin kuin paikallisen ääniaallonkin, ja nopeudet ovat samat.

Perusfyysikko kirjoitti:
kun molekyyli tönitään tähän nopeuteen, takana tulevat molekyylit eivät enää saa sitä kiinni eikä molekyylin nopeus ulos suuttimesta kasva. Molekyylien keskimääräinen nopeus on hieman suurempi kuin äänen nopeus eli  muutama molekyyli voi saada äänen nopeutta suuremman nopeuden mutta koko kaasumassa keskimäärin ei voi. 

Lämpöliikkeen liikesuunta on satunnainen. Siitä seuraa että keskimäärin puolet kaasumolekyyleistä kullakin hetkellä liikkuu puoliavaruuteen, jonka symmetria-akseli osoittaa eteenpäin ja loput vastakkaiseen puoliavaruuteen. Virtaavan kaasun suhteen eteenpäin liikkuvat molekyylit voivat törmätä, ja myös törmäävät, takana tulevien molekyylien kanssa aivan samoin kuin jos kaasu ei virtaisikaan, sillä ne liikkuvat virtauksen mukana liikkuvan koordinaatiston suhteen aivan samoin kuin paikallaan olevassa kaasussa olevat molekyylit liikkuisivat paikallaan olevan koordinaatiston suhteen ollessaan samassa lämpötilassa.

Eroa tulee vain virtausnopeuden gradientin seurauksena, ei virtausnopeuden lukuarvon, mutta kaasumolekyylien vapaa matka törmäyksien välillä on tarkastellussa tilanteessa niin lyhyt, ettei gradientin seurauksena muodostuva nopeusero ole oleellista suuruusluokkaa.

Olipa suutin suppeneva tai Laval-tyyppinen, molemmissa tapauksissa jossain kohtaa virtausnopeus voi saavuttaa äänennopeuden. Lavalsuuttimella kurkussa, suppenevalla suuttimen päättymiskohdassa.

Mikäli virtausnopeus saavuttaa äänen nopeuden, etenee vuorovaikutus edelleen äänennopeudella suhteessa kaasuun, jolloin se pysyy suuttimen suhteen paikallaan tai taaksepäin korkeintaan tupla äänen nopeudella etenemissuunansta riippuen. Informaatio ei siis pääse etenemään suuttimen suhteen virtausta vastaan enää ollenkaan, mutta vastakkaiseen suuntaan mitään ongelmaa ei ole.

Tarkasteltaessa Laval-suuttimen kaasua kurkun jälkeen, ylittää virtausnopeus äänen nopeuden, ja äänen tai paineaallon mukana etenevä informaatio etenee aina suuttimen suhteen virtauksen suuntaan, kulkusuunnasta riippumatta. Niinpä ulostulopaineella ei voi olla mitään vaikutusta kaasun käyttäytymiseen toimivassa Laval suuttimessa, mutta painekammion paineella voi ja onkin. Ts kaasun staattinenpaine kurkussa ei voi riippua ulostulopaineesta mitenkään.

Suppenevalla suuttimella tilanne on täysin sama heti kun äänennopeus saavutetaan.

Ja sitten on vielä lämpötilan vaikutus äänen nopeuteen, mitä yllä ei huomioitu mitenkään. Lämpötila laskee polttokammiosta ulostuloon saakka (kun jälkipoltinta ei käytetä), ja vastaavasti äänen nopeus laskee samaan suuntaan. Niipä polttokammiosta tulevalla äänen mukana etenevällä informaatiolla ei ole mitään ongelmaa saavuttaa jossain muualla suuttimessa olevaa kaasua suutintyypistä riippumatta. Mutta päinvastaiseen suuntaan informaatio ei etene suppenevassakaan suuttimessa sen jälkeen kun virtausnopeus on saavuttanut paikallisen äänen nopeuden.

JPI
Seuraa 
Viestejä28871

laiskimus kirjoitti:
laiskimus kirjoitti:
Perusfyysikko kirjoitti:
Suppeneva suutin vastustaa kaasun virtausta: jokainen molekyylin törmäys suuttimeen muuttaa molekyylin nopeutta virtausta vastaan eli virtausnopeus pienenee. Suuttimesta ulos molekyylejä ajaa paine-ero eli toisten molekyylien toispuoleiset törmäykset. Tämä vuorovaikutus voi edetä korkeintaan äänen nopeudella

 

äänen nopeudella suhteessa mihin?

Oikea vastaus on suhteessa paikalliseen kaasumassan mukana liikkuvaan inertiaalikoordinaatistoon.

Mutta tässä tulee huomata että virtausnopeus vaihtelee paikasta riippuen, eikä koko kaasumassa liiku samalla nopeudella. Siispä suhteessa polttokammioon suuttimen kurkussa olava kaasu virtaa äänennopeudella taaksepäin, ja paikallinen ääniaalto äänennopeudella suhteessa kyseiseen kurkussa olevaan liikkuvaan kaasuun. Eteenpäin etenevä ääniaalto pysyy siis paikallaan suhteessa polttokammioon, ja taaksepäin etenevä ääniaalto liikkuu kaksinkertaisella äänennopeudella suhteessa polttokammioon. Paikallinen vuorovaikutusketjun etenemisnopeus riippuu etenemisen suunnasta aivan samoin kuin paikallisen ääniaallonkin, ja nopeudet ovat samat.

Perusfyysikko kirjoitti:
kun molekyyli tönitään tähän nopeuteen, takana tulevat molekyylit eivät enää saa sitä kiinni eikä molekyylin nopeus ulos suuttimesta kasva. Molekyylien keskimääräinen nopeus on hieman suurempi kuin äänen nopeus eli  muutama molekyyli voi saada äänen nopeutta suuremman nopeuden mutta koko kaasumassa keskimäärin ei voi. 

Lämpöliikkeen liikesuunta on satunnainen. Siitä seuraa että keskimäärin puolet kaasumolekyyleistä kullakin hetkellä liikkuu puoliavaruuteen, jonka symmetria-akseli osoittaa eteenpäin ja loput vastakkaiseen puoliavaruuteen. Virtaavan kaasun suhteen eteenpäin liikkuvat molekyylit voivat törmätä, ja myös törmäävät, takana tulevien molekyylien kanssa aivan samoin kuin jos kaasu ei virtaisikaan, sillä ne liikkuvat virtauksen mukana liikkuvan koordinaatiston suhteen aivan samoin kuin paikallaan olevassa kaasussa olevat molekyylit liikkuisivat paikallaan olevan koordinaatiston suhteen ollessaan samassa lämpötilassa.

Eroa tulee vain virtausnopeuden gradientin seurauksena, ei virtausnopeuden lukuarvon, mutta kaasumolekyylien vapaa matka törmäyksien välillä on tarkastellussa tilanteessa niin lyhyt, ettei gradientin seurauksena muodostuva nopeusero ole oleellista suuruusluokkaa.

Olipa suutin suppeneva tai Laval-tyyppinen, molemmissa tapauksissa jossain kohtaa virtausnopeus voi saavuttaa äänennopeuden. Lavalsuuttimella kurkussa, suppenevalla suuttimen päättymiskohdassa.

Mikäli virtausnopeus saavuttaa äänen nopeuden, etenee vuorovaikutus edelleen äänennopeudella suhteessa kaasuun, jolloin se pysyy suuttimen suhteen paikallaan tai taaksepäin korkeintaan tupla äänen nopeudella etenemissuunansta riippuen. Informaatio ei siis pääse etenemään suuttimen suhteen virtausta vastaan enää ollenkaan, mutta vastakkaiseen suuntaan mitään ongelmaa ei ole.

Tarkasteltaessa Laval-suuttimen kaasua kurkun jälkeen, ylittää virtausnopeus äänen nopeuden, ja äänen tai paineaallon mukana etenevä informaatio etenee aina suuttimen suhteen virtauksen suuntaan, kulkusuunnasta riippumatta. Niinpä ulostulopaineella ei voi olla mitään vaikutusta kaasun käyttäytymiseen toimivassa Laval suuttimessa, mutta painekammion paineella voi ja onkin. Ts kaasun staattinenpaine kurkussa ei voi riippua ulostulopaineesta mitenkään.

Suppenevalla suuttimella tilanne on täysin sama heti kun äänennopeus saavutetaan.

Ja sitten on vielä lämpötilan vaikutus äänen nopeuteen, mitä yllä ei huomioitu mitenkään. Lämpötila laskee polttokammiosta ulostuloon saakka (kun jälkipoltinta ei käytetä), ja vastaavasti äänen nopeus laskee samaan suuntaan. Niipä polttokammiosta tulevalla äänen mukana etenevällä informaatiolla ei ole mitään ongelmaa saavuttaa jossain muualla suuttimessa olevaa kaasua suutintyypistä riippumatta. Mutta päinvastaiseen suuntaan informaatio ei etene suppenevassakaan suuttimessa sen jälkeen kun virtausnopeus on saavuttanut paikallisen äänen nopeuden.

Meinaatko, että vaikka kaasun nopeus kasvaa suuttimessa, niin pienenevällä äänennopeudella siinä etenevällä informastiolla ei silti ole vaikeutta saavuttaa tuota karkaavaa kaasua? 😂

3³+4³+5³=6³

laiskimus
Seuraa 
Viestejä1731

Perusfyysikko kirjoitti:
laiskimus kirjoitti:
Perusfyysikko kirjoitti:
Jos kaasu pääsee laajenemaan joka suuntaan tyhjiöön niin etteivät molekyylit osu mihinkään ulkoiseen esteeseen, niiden nopeus eli lämpötila ei muutu. Ne eivät myöskään tee työtä. 

Elleivät tee työtä ei niille muodostu myöskään liike-energiaa. Eli vaikka lopputuloksena kaikki molekyylit liikkuvat alkupisteestä poispäin, eikä satunnaisesti kuten lämpöliikkeessä, pidät silti kaikkea molekyylien liikettä lämpöliikkeenä.

Toinen ja vähintäänkin yhtäpätevä vaihtoehto on tarkastella hieman pienempää kaasutilavuutta kerrallaan koko kaasun sijasta, jolloin on helppoa todeta sen massakeskipisteen liikkuvan ja siten osa lämpöenergiasta on kaasupilven laajentuessa muuttunut liike-energiaksi, mikä edellyttää että työtä on tehty. Lisäksi huomataan että laajenevan kaasun ulkoreunalla tietyn massan omaava kaasutilavuus omaa suuremman kokonaisenergian (lämpö + liike) kuin keskemmällä lähempänä alkupistettä oleva saman massainen kaasutilavuus. Jälkimmäinen on siis tehnyt työtä edelliselle lisäten sen energiaaa ja vähentäen omaansa. Tällöin lämpötilat ovat muuttuneet ja sisällä on kylmempää kuin laajenevan kaasupilven reunamilla. Jos mittaisit kaasun lämpötilaa mittarilla, vastaisi tällainen lopputulos havaintoja, toisin kuin pelkkään määritelmään perustuva siteeraamasi menettelytapa, jonka lopputuloksen saatiin määriteltyä vakiona pysyvä lämpötila.

 

Ei joka suuntaan laajenevalle kaasulle muodostukaan uutta liike-energiaa. Koko kaasumassan liiketila ei keskimäärin muutu jos molekyylit karkaavat tasaisesti joka suuntaan.

Missä kohden alat tarkastella sitä pienempää kaasutilavuutta?

Toisen kappaleen alusta alkaen.

Perusfyysikko kirjoitti:
Jos aloitat tarkastelun kun laajeneminen on alkanut, sama juttu: sen pienemmän tilavuuden nopeus ei keskimäärin enää muutu. Jos taas otat osan kaasusta tarkasteluun ennen kuin laajeneminen alkaa, se pienempi tilavuus ei laajene joka suuntaan tyhjiöön vaan jossakin sen ympärillä on kaasua, eli tilanne on eri.
Kyllä sen pienemmän tilavuuden mpk lisää vauhtiaan suhteessa inertiaaliin koko laajenemisen ajan riippumatta siitä milloin tarkastelu aloitetaan. Pienemmän tilavuuden ympärillä on ainakin jollain puolella kaasua, mutta tilanne ei ole eri, vaan ainoastaan tarkastelutapa on eri.

Perusfyysikko kirjoitti:
Ulkoreunalta otettu palanen tekee työtä keskemmällä, tarkastelun ulkopuolella olevaa kaasua vasten jolloin molempien nopeus kiihtyy.
Kiihtyvyys on vektorisuure, ja molempien mpk:stä voidaan kyseinen suure mitata. Mutta niiden itseisarvo ei ole sama. Lisäksi saman massaiset tarkastelukohteet liikkuvat inertiaalin suhteen samaan suuntaan eri vauhdilla poispäin alkuperäisestä sijainnistaan, eli omaavat eri suuruisen suurenevan liike-energian kullakin ajanhetkellä. Ajattele vaikkapa 10 kg kaasumäärää, ja kuhunkin tarkastelukohteeseen kuuluu 1 gramma kaasua, eli tarkastelu kohteita on 10 tuhatta.

Minkään yhden gramman kaasuerän lämpötila ei prossessissa pysy samana, jos se mitataan, eikä lasketa jollain oletuksella koko kaasumäärää yhtenäisesti tarkastellen. Keskimmäisen yhden gramman tarkastelukohteen mkp voi pysyä paikallaan, jos se alkujaan sijaitsi täsmälleen koko kaasumäärän mkp:ssä, mutta kaikki muut liikkuvat laajenemisen seurauksena vaihtelevilla nopeuksilla. Kyseinen liike ei ole satunnaista, vaan täysin järjestäytynyttä suunnattua liikettä, joten sitä ei yleensä määritellä osaksi lämpöliikettä. Myös se keskimmäinen jäähtyy koska tekee laajetessaan työtä viereisille tarkastelukohteille. Reunimmaiset tarkastelukohteet eivät jäähdy merkittävästi, ja jos otetaan raja-arvo tarkastelukohteen massan lähestyessä nollaa lähestyy tulos rajatta sitä ettei niiden lämpötila muutu.

Perusfyysikko
Seuraa 
Viestejä393

laiskimus kirjoitti:
Perusfyysikko kirjoitti:
laiskimus kirjoitti:
Perusfyysikko kirjoitti:
Jos kaasu pääsee laajenemaan joka suuntaan tyhjiöön niin etteivät molekyylit osu mihinkään ulkoiseen esteeseen, niiden nopeus eli lämpötila ei muutu. Ne eivät myöskään tee työtä. 

Elleivät tee työtä ei niille muodostu myöskään liike-energiaa. Eli vaikka lopputuloksena kaikki molekyylit liikkuvat alkupisteestä poispäin, eikä satunnaisesti kuten lämpöliikkeessä, pidät silti kaikkea molekyylien liikettä lämpöliikkeenä.

Toinen ja vähintäänkin yhtäpätevä vaihtoehto on tarkastella hieman pienempää kaasutilavuutta kerrallaan koko kaasun sijasta, jolloin on helppoa todeta sen massakeskipisteen liikkuvan ja siten osa lämpöenergiasta on kaasupilven laajentuessa muuttunut liike-energiaksi, mikä edellyttää että työtä on tehty. Lisäksi huomataan että laajenevan kaasun ulkoreunalla tietyn massan omaava kaasutilavuus omaa suuremman kokonaisenergian (lämpö + liike) kuin keskemmällä lähempänä alkupistettä oleva saman massainen kaasutilavuus. Jälkimmäinen on siis tehnyt työtä edelliselle lisäten sen energiaaa ja vähentäen omaansa. Tällöin lämpötilat ovat muuttuneet ja sisällä on kylmempää kuin laajenevan kaasupilven reunamilla. Jos mittaisit kaasun lämpötilaa mittarilla, vastaisi tällainen lopputulos havaintoja, toisin kuin pelkkään määritelmään perustuva siteeraamasi menettelytapa, jonka lopputuloksen saatiin määriteltyä vakiona pysyvä lämpötila.

 

Ei joka suuntaan laajenevalle kaasulle muodostukaan uutta liike-energiaa. Koko kaasumassan liiketila ei keskimäärin muutu jos molekyylit karkaavat tasaisesti joka suuntaan.

Missä kohden alat tarkastella sitä pienempää kaasutilavuutta?

Toisen kappaleen alusta alkaen.

Perusfyysikko kirjoitti:
Jos aloitat tarkastelun kun laajeneminen on alkanut, sama juttu: sen pienemmän tilavuuden nopeus ei keskimäärin enää muutu. Jos taas otat osan kaasusta tarkasteluun ennen kuin laajeneminen alkaa, se pienempi tilavuus ei laajene joka suuntaan tyhjiöön vaan jossakin sen ympärillä on kaasua, eli tilanne on eri.
Kyllä sen pienemmän tilavuuden mpk lisää vauhtiaan suhteessa inertiaaliin koko laajenemisen ajan riippumatta siitä milloin tarkastelu aloitetaan. Pienemmän tilavuuden ympärillä on ainakin jollain puolella kaasua, mutta tilanne ei ole eri, vaan ainoastaan tarkastelutapa on eri.
 

Olen kirjoittanut adiabaattisesta vapaasta laajenemisesta. Siinä koko laajenevan kaasumassan lämpötila tai nopeus ei  muutu. Jos tarkasteltavan kaasumassan ympärillä on jotain johon molekyylit törmäävät, kuten on jos esim. tarkastellaan vain osaa kaasumassasta, laajeneminen ei ole vapaata ja tilanne on eri.

laiskimus
Seuraa 
Viestejä1731

JPI kirjoitti:
laiskimus kirjoitti:
laiskimus kirjoitti:
Perusfyysikko kirjoitti:
Suppeneva suutin vastustaa kaasun virtausta: jokainen molekyylin törmäys suuttimeen muuttaa molekyylin nopeutta virtausta vastaan eli virtausnopeus pienenee. Suuttimesta ulos molekyylejä ajaa paine-ero eli toisten molekyylien toispuoleiset törmäykset. Tämä vuorovaikutus voi edetä korkeintaan äänen nopeudella

 

äänen nopeudella suhteessa mihin?

Oikea vastaus on suhteessa paikalliseen kaasumassan mukana liikkuvaan inertiaalikoordinaatistoon.

Mutta tässä tulee huomata että virtausnopeus vaihtelee paikasta riippuen, eikä koko kaasumassa liiku samalla nopeudella. Siispä suhteessa polttokammioon suuttimen kurkussa olava kaasu virtaa äänennopeudella taaksepäin, ja paikallinen ääniaalto äänennopeudella suhteessa kyseiseen kurkussa olevaan liikkuvaan kaasuun. Eteenpäin etenevä ääniaalto pysyy siis paikallaan suhteessa polttokammioon, ja taaksepäin etenevä ääniaalto liikkuu kaksinkertaisella äänennopeudella suhteessa polttokammioon. Paikallinen vuorovaikutusketjun etenemisnopeus riippuu etenemisen suunnasta aivan samoin kuin paikallisen ääniaallonkin, ja nopeudet ovat samat.

Perusfyysikko kirjoitti:
kun molekyyli tönitään tähän nopeuteen, takana tulevat molekyylit eivät enää saa sitä kiinni eikä molekyylin nopeus ulos suuttimesta kasva. Molekyylien keskimääräinen nopeus on hieman suurempi kuin äänen nopeus eli  muutama molekyyli voi saada äänen nopeutta suuremman nopeuden mutta koko kaasumassa keskimäärin ei voi. 

Lämpöliikkeen liikesuunta on satunnainen. Siitä seuraa että keskimäärin puolet kaasumolekyyleistä kullakin hetkellä liikkuu puoliavaruuteen, jonka symmetria-akseli osoittaa eteenpäin ja loput vastakkaiseen puoliavaruuteen. Virtaavan kaasun suhteen eteenpäin liikkuvat molekyylit voivat törmätä, ja myös törmäävät, takana tulevien molekyylien kanssa aivan samoin kuin jos kaasu ei virtaisikaan, sillä ne liikkuvat virtauksen mukana liikkuvan koordinaatiston suhteen aivan samoin kuin paikallaan olevassa kaasussa olevat molekyylit liikkuisivat paikallaan olevan koordinaatiston suhteen ollessaan samassa lämpötilassa.

Eroa tulee vain virtausnopeuden gradientin seurauksena, ei virtausnopeuden lukuarvon, mutta kaasumolekyylien vapaa matka törmäyksien välillä on tarkastellussa tilanteessa niin lyhyt, ettei gradientin seurauksena muodostuva nopeusero ole oleellista suuruusluokkaa.

Olipa suutin suppeneva tai Laval-tyyppinen, molemmissa tapauksissa jossain kohtaa virtausnopeus voi saavuttaa äänennopeuden. Lavalsuuttimella kurkussa, suppenevalla suuttimen päättymiskohdassa.

Mikäli virtausnopeus saavuttaa äänen nopeuden, etenee vuorovaikutus edelleen äänennopeudella suhteessa kaasuun, jolloin se pysyy suuttimen suhteen paikallaan tai taaksepäin korkeintaan tupla äänen nopeudella etenemissuunansta riippuen. Informaatio ei siis pääse etenemään suuttimen suhteen virtausta vastaan enää ollenkaan, mutta vastakkaiseen suuntaan mitään ongelmaa ei ole.

Tarkasteltaessa Laval-suuttimen kaasua kurkun jälkeen, ylittää virtausnopeus äänen nopeuden, ja äänen tai paineaallon mukana etenevä informaatio etenee aina suuttimen suhteen virtauksen suuntaan, kulkusuunnasta riippumatta. Niinpä ulostulopaineella ei voi olla mitään vaikutusta kaasun käyttäytymiseen toimivassa Laval suuttimessa, mutta painekammion paineella voi ja onkin. Ts kaasun staattinenpaine kurkussa ei voi riippua ulostulopaineesta mitenkään.

Suppenevalla suuttimella tilanne on täysin sama heti kun äänennopeus saavutetaan.

Ja sitten on vielä lämpötilan vaikutus äänen nopeuteen, mitä yllä ei huomioitu mitenkään. Lämpötila laskee polttokammiosta ulostuloon saakka (kun jälkipoltinta ei käytetä), ja vastaavasti äänen nopeus laskee samaan suuntaan. Niipä polttokammiosta tulevalla äänen mukana etenevällä informaatiolla ei ole mitään ongelmaa saavuttaa jossain muualla suuttimessa olevaa kaasua suutintyypistä riippumatta. Mutta päinvastaiseen suuntaan informaatio ei etene suppenevassakaan suuttimessa sen jälkeen kun virtausnopeus on saavuttanut paikallisen äänen nopeuden.

Meinaatko, että vaikka kaasun nopeus kasvaa suuttimessa, niin pienenevällä äänennopeudella siinä etenevällä informastiolla ei silti ole vaikeutta saavuttaa tuota karkaavaa kaasua? 😂

Meinaan, mikäli informaatio liikkuu virtauksen suuntaan, eikä sitä vastaan.

laiskimus
Seuraa 
Viestejä1731

Perusfyysikko kirjoitti:
laiskimus kirjoitti:
Perusfyysikko kirjoitti:
laiskimus kirjoitti:
Perusfyysikko kirjoitti:
Jos kaasu pääsee laajenemaan joka suuntaan tyhjiöön niin etteivät molekyylit osu mihinkään ulkoiseen esteeseen, niiden nopeus eli lämpötila ei muutu. Ne eivät myöskään tee työtä. 

Elleivät tee työtä ei niille muodostu myöskään liike-energiaa. Eli vaikka lopputuloksena kaikki molekyylit liikkuvat alkupisteestä poispäin, eikä satunnaisesti kuten lämpöliikkeessä, pidät silti kaikkea molekyylien liikettä lämpöliikkeenä.

Toinen ja vähintäänkin yhtäpätevä vaihtoehto on tarkastella hieman pienempää kaasutilavuutta kerrallaan koko kaasun sijasta, jolloin on helppoa todeta sen massakeskipisteen liikkuvan ja siten osa lämpöenergiasta on kaasupilven laajentuessa muuttunut liike-energiaksi, mikä edellyttää että työtä on tehty. Lisäksi huomataan että laajenevan kaasun ulkoreunalla tietyn massan omaava kaasutilavuus omaa suuremman kokonaisenergian (lämpö + liike) kuin keskemmällä lähempänä alkupistettä oleva saman massainen kaasutilavuus. Jälkimmäinen on siis tehnyt työtä edelliselle lisäten sen energiaaa ja vähentäen omaansa. Tällöin lämpötilat ovat muuttuneet ja sisällä on kylmempää kuin laajenevan kaasupilven reunamilla. Jos mittaisit kaasun lämpötilaa mittarilla, vastaisi tällainen lopputulos havaintoja, toisin kuin pelkkään määritelmään perustuva siteeraamasi menettelytapa, jonka lopputuloksen saatiin määriteltyä vakiona pysyvä lämpötila.

 

Ei joka suuntaan laajenevalle kaasulle muodostukaan uutta liike-energiaa. Koko kaasumassan liiketila ei keskimäärin muutu jos molekyylit karkaavat tasaisesti joka suuntaan.

Missä kohden alat tarkastella sitä pienempää kaasutilavuutta?

Toisen kappaleen alusta alkaen.

Perusfyysikko kirjoitti:
Jos aloitat tarkastelun kun laajeneminen on alkanut, sama juttu: sen pienemmän tilavuuden nopeus ei keskimäärin enää muutu. Jos taas otat osan kaasusta tarkasteluun ennen kuin laajeneminen alkaa, se pienempi tilavuus ei laajene joka suuntaan tyhjiöön vaan jossakin sen ympärillä on kaasua, eli tilanne on eri.
Kyllä sen pienemmän tilavuuden mpk lisää vauhtiaan suhteessa inertiaaliin koko laajenemisen ajan riippumatta siitä milloin tarkastelu aloitetaan. Pienemmän tilavuuden ympärillä on ainakin jollain puolella kaasua, mutta tilanne ei ole eri, vaan ainoastaan tarkastelutapa on eri.
 

Olen kirjoittanut adiabaattisesta vapaasta laajenemisesta. Siinä koko laajenevan kaasumassan lämpötila tai nopeus ei  muutu. Jos tarkasteltavan kaasumassan ympärillä on jotain johon molekyylit törmäävät, kuten on jos esim. tarkastellaan vain osaa kaasumassasta, laajeneminen ei ole vapaata ja tilanne on eri.

Tilanne on koko ajan se, että koko kaasumassa (esim 10 kg) laajenee vapaasti, kun ulkopuolella on vain tyhjiötä.

Tilanne pysyy ihan samana riippumatta siitä minkä kokoisiin osiin massa jaetaan tarkastelua varten, koska koko jakaminen on vain laskennallinen abstraktio, eikä mikään konkreettinen toimenpide jolla kaasun käytökseen jotenkin puututtaisiin. Koko 10 kg:n kaasumassan massakeskipiste pysyy tarkastelussa paikallaan tarkastelukoordinaatistoon nähden koko prosessin ajan. Jos koe suoritettaisiin ajatuskokeen sijaan konkreettisesti, eivät lämpötilamittausten lukemat muutu sen mukana mitä joku/jotkut toinen/toiset joskus myöhemmin laskee/laskevat tai on/ovat laskematta. Eri osissa kaasumassaa havaittaisiin mittaamalla eri suuruisia lämpötiloja, eikä tähän  tarkastelutapa vaikuta yhtään mitään.

Kontra1
Seuraa 
Viestejä5480

Perusfyysikko kirjoitti:
Kontra1 kirjoitti:
JPI kirjoitti:
Kontra1 kirjoitti:
JPI

Sinulla oli teoria miksi Laval-suuttimella äänen nopeus ei rajoita suihkun nopeutta kuten se tekee suppenevalla suuttimella. Mikä on esittämäsi käsityksesi todennäköisyys mielestäsi faktatietoon? Minun mielestäni se on 40%.

Suuttimen suppenevassa kohdassa sitä kaasua pusketaan ulos polttokammion paineella, mutta paineen aiheuttama voimavaikutus etenee siinä kaasussa vain äänen nopeudella, joten nopeus ei paineen vaikutuksesta voi kasvaa.
Kuitenkin suurpaineinen kaasu laajenee suuttimen levenevässä osassa (laajenisi se myös vaikka suurin ei levenisi, mutta ei niin helposti), eikä kaasun saavuttama loppunopeus ole sidottu siihen, mikä on äänen nopeus kaasussa. Kaasun molekyylien lämpöliikkeen keskim. nopeus on suurempi kuin äänen nopeus kaasussa, joten tottakai ne molekyylit omaamillaan nopeuksilla maksimissa ulos purkautuvat (ei kuitenkaan ihan, koska suutin loppuu aikanaan, eli ei jatku kunnes kaasun paine on nolla.)
Sitäpaitsi, mikä kohta siinä kaasussa ei mielestäsi voi äänen nopeutta ylittää?, Eihän kyseessä ole mikään homogeeninen klöntti, vaan virtaus jossa paine, lämpötila ja nopeus riippuvat siitä missä kohdassa ollaan?

No miksi kaasu muuttaa mielensä, ja alkaakin liikkua yli äänen nopeudella, kun se ei kovallakaan paineella suostu nostamaan nopeutta Laval-suuttimen kurkussa, vaikka paine laskee hurjasti kurkun jälkeen? 

Ylittäähän kaasun nopeus äänen nopeuden - en minä sitä epäile. Mutta kumma se vaan on että se joskus ei halua ylittää sitä mutta tässä Lavalissa ihan kivuttomasti.

Mutta mikä se fysikaalinen mekanismi siinä on kyseessä? En minä ihan suoralta kädeltä niele selitystäsi. Jostain pitäisi saada tutkimustietoa.

1. Tälle kuvaukselle pitäisi saada luotettavampi kuvaus:

Kun virtaavan ilman paine, tiheys ja lämpötila ja sisäenergia (ks Wiki) pienenevät jatkuvasti, suihkun liike-energia kasvaa ja nopeus ylittää äänennopeuden suihkun lämpötilassa.

2. Toinen kysymys on suihkun lämpötila. Laskeeko suihkun lämpötila kaasun harvetessa, vai laskeeko vain lämpöenergia lämpötilan pysyessä muuttumattomana?

Minun järkeeni ei mahdu se, että kun kaasu ei kosketa mitään lämpöä johtavaa, miten sen lämpötila voisi laskea, vaikka se harvenee? Onhan auringon koronakin hillittömän kuuma, vaikka on hyvin harvaa kaasua.

Nuo kaksi asiaa kun saisi tolkulleen, ei muita isompa kysymyksiä sitten enää olekaan.

 

Ajatukset on poukkoilleet viikonlopun ajan päässä kuin kaasumolekyylit.

Uudelleen: kineettinen kaasuteoria.

Sen mukaan kaasun lämpötila vastaa molekyylien keskimääräistä liike-energiaa satunnaisiin suuntiin (suhteessa koko kaasumassaan). Ei ole erikseen lämpötilaa ja -energiaa. Tässä animaatio mitä tapahtuu sylinterissä jonka tilavuutta mäntä muuttaa (adiabaattisesti eli lämpöä ei johdu pois):

https://www.youtube.com/watch?v=dQeCEqkE9eE

Sylinterin seinään osuva molekyyli kimpoaa samalla nopeudella takaisin, mutta ne joihin osuu kohti liikkuva mäntä, "vastapalloon", saavat lisää nopeutta joka törmäyksessä eli lämpötila nousee (energia tulee männän liikkeestä, se joutuu tekemään työtä).   Kun se "lämmennyt" molekyyli törmäilee muihin, sen liike-energia eli lämmön nousu jakautuu nopeasti koko kaasumassaan. Sama toisin päin kun mäntä vetäytyy (ja tilavuus kasvaa ja kaasu tekee työtä mäntään): joka törmäyksessä mäntään molekyylin liike-energia vähenee.

Jos kaasu pääsee laajenemaan joka suuntaan tyhjiöön niin etteivät molekyylit osu mihinkään ulkoiseen esteeseen, niiden nopeus eli lämpötila ei muutu. Ne eivät myöskään tee työtä.

Suppeneva suutin vastustaa kaasun virtausta: jokainen molekyylin törmäys suuttimeen muuttaa molekyylin nopeutta virtausta vastaan eli virtausnopeus pienenee. Suuttimesta ulos molekyylejä ajaa paine-ero eli toisten molekyylien toispuoleiset törmäykset. Tämä vuorovaikutus voi edetä korkeintaan äänen nopeudella: kun molekyyli tönitään tähän nopeuteen, takana tulevat molekyylit eivät enää saa sitä kiinni eikä molekyylin nopeus ulos suuttimesta kasva. Molekyylien keskimääräinen nopeus on hieman suurempi kuin äänen nopeus eli  muutama molekyyli voi saada äänen nopeutta suuremman nopeuden mutta koko kaasumassa keskimäärin ei voi.

Kun kaasumassa liikkuu laajenevassa suuttimessa, molekyylit kimpoilevat etääntyvästä suuttimen seinästä, jolloin niiden nopeus kiihtyy keskimäärin ulospäin suuttimesta, eli koko kaasumassan nopeus kiihtyy. Samalla niiden satunnainen liike suhteessa kaasumassaan, siis lämpötila, vähenee. Aiemmin esitin vertauksen täysin kimmoisasta pomppivasta pallosta: tasamaalla se pompii aina samalle korkeudelle. Alamäessä jokainen pomppu on edellistä matalampi mutta vaakasuora nopeus kiihtyy. 

Suuttimien ero  on siis siinä että suppenevassa suutimessa molekyylien nopeus ulos tulee suoraan toisilta molekyyleiltä mutta laajenevassa välillisesti suuttimen seinän kautta.  Jotta tämä toimisi, suutin ei saa laajeta nopeammin kuin kaasumolekyylit pyrkivät laajenemaan, eli avautumiskulman tangentin on oltava pienempi kuin molekylin nopeus jaettuna kaasun virtausnopeudella. Tämän takia suutin voi laajeta nopeasti kurkun jälkeen, kun kaasu on kuumaa (eli molekyylien nopeus suuri) ja virtausnopeus pieni. Avautumiskulma pienenee sitä mukaa kun kaasun nopeus kasvaa ja lämpötila laskee.

Hieno juttu, että kerroit käsityksesi. Ja että ei ole erikseen lämpöenergiaa ja lämpötilaa.

Tämä Laval-suuttimen kuvaus on siis oikein, eikä minun tarvitse enää vaivata päätäni sillä.

 https://en.wikipedia.org/wiki/De_Laval_nozzle

Siitä raketin suihkun lämpötilasta olisin kyllä edelleen kiinnostunyt, mutta tietoa en ole löytänyt mistään. Jos sattuu simiisi, olisi kiva jos laittaisit tiedon tänne.

PPo
Seuraa 
Viestejä14979

Perusfyysikko kirjoitti:
Kontra1 kirjoitti:
JPI kirjoitti:
Kontra1 kirjoitti:
JPI

Sinulla oli teoria miksi Laval-suuttimella äänen nopeus ei rajoita suihkun nopeutta kuten se tekee suppenevalla suuttimella. Mikä on esittämäsi käsityksesi todennäköisyys mielestäsi faktatietoon? Minun mielestäni se on 40%.

Suuttimen suppenevassa kohdassa sitä kaasua pusketaan ulos polttokammion paineella, mutta paineen aiheuttama voimavaikutus etenee siinä kaasussa vain äänen nopeudella, joten nopeus ei paineen vaikutuksesta voi kasvaa.
Kuitenkin suurpaineinen kaasu laajenee suuttimen levenevässä osassa (laajenisi se myös vaikka suurin ei levenisi, mutta ei niin helposti), eikä kaasun saavuttama loppunopeus ole sidottu siihen, mikä on äänen nopeus kaasussa. Kaasun molekyylien lämpöliikkeen keskim. nopeus on suurempi kuin äänen nopeus kaasussa, joten tottakai ne molekyylit omaamillaan nopeuksilla maksimissa ulos purkautuvat (ei kuitenkaan ihan, koska suutin loppuu aikanaan, eli ei jatku kunnes kaasun paine on nolla.)
Sitäpaitsi, mikä kohta siinä kaasussa ei mielestäsi voi äänen nopeutta ylittää?, Eihän kyseessä ole mikään homogeeninen klöntti, vaan virtaus jossa paine, lämpötila ja nopeus riippuvat siitä missä kohdassa ollaan?

No miksi kaasu muuttaa mielensä, ja alkaakin liikkua yli äänen nopeudella, kun se ei kovallakaan paineella suostu nostamaan nopeutta Laval-suuttimen kurkussa, vaikka paine laskee hurjasti kurkun jälkeen? 

Ylittäähän kaasun nopeus äänen nopeuden - en minä sitä epäile. Mutta kumma se vaan on että se joskus ei halua ylittää sitä mutta tässä Lavalissa ihan kivuttomasti.

Mutta mikä se fysikaalinen mekanismi siinä on kyseessä? En minä ihan suoralta kädeltä niele selitystäsi. Jostain pitäisi saada tutkimustietoa.

1. Tälle kuvaukselle pitäisi saada luotettavampi kuvaus:

Kun virtaavan ilman paine, tiheys ja lämpötila ja sisäenergia (ks Wiki) pienenevät jatkuvasti, suihkun liike-energia kasvaa ja nopeus ylittää äänennopeuden suihkun lämpötilassa.

2. Toinen kysymys on suihkun lämpötila. Laskeeko suihkun lämpötila kaasun harvetessa, vai laskeeko vain lämpöenergia lämpötilan pysyessä muuttumattomana?

Minun järkeeni ei mahdu se, että kun kaasu ei kosketa mitään lämpöä johtavaa, miten sen lämpötila voisi laskea, vaikka se harvenee? Onhan auringon koronakin hillittömän kuuma, vaikka on hyvin harvaa kaasua.

Nuo kaksi asiaa kun saisi tolkulleen, ei muita isompa kysymyksiä sitten enää olekaan.

 

Ajatukset on poukkoilleet viikonlopun ajan päässä kuin kaasumolekyylit.

Uudelleen: kineettinen kaasuteoria.

Sen mukaan kaasun lämpötila vastaa molekyylien keskimääräistä liike-energiaa satunnaisiin suuntiin (suhteessa koko kaasumassaan). Ei ole erikseen lämpötilaa ja -energiaa. Tässä animaatio mitä tapahtuu sylinterissä jonka tilavuutta mäntä muuttaa (adiabaattisesti eli lämpöä ei johdu pois):

https://www.youtube.com/watch?v=dQeCEqkE9eE

Sylinterin seinään osuva molekyyli kimpoaa samalla nopeudella takaisin, mutta ne joihin osuu kohti liikkuva mäntä, "vastapalloon", saavat lisää nopeutta joka törmäyksessä eli lämpötila nousee (energia tulee männän liikkeestä, se joutuu tekemään työtä).   Kun se "lämmennyt" molekyyli törmäilee muihin, sen liike-energia eli lämmön nousu jakautuu nopeasti koko kaasumassaan. Sama toisin päin kun mäntä vetäytyy (ja tilavuus kasvaa ja kaasu tekee työtä mäntään): joka törmäyksessä mäntään molekyylin liike-energia vähenee.

Jos kaasu pääsee laajenemaan joka suuntaan tyhjiöön niin etteivät molekyylit osu mihinkään ulkoiseen esteeseen, niiden nopeus eli lämpötila ei muutu. Ne eivät myöskään tee työtä.

Suppeneva suutin vastustaa kaasun virtausta: jokainen molekyylin törmäys suuttimeen muuttaa molekyylin nopeutta virtausta vastaan eli virtausnopeus pienenee. Suuttimesta ulos molekyylejä ajaa paine-ero eli toisten molekyylien toispuoleiset törmäykset. Tämä vuorovaikutus voi edetä korkeintaan äänen nopeudella: kun molekyyli tönitään tähän nopeuteen, takana tulevat molekyylit eivät enää saa sitä kiinni eikä molekyylin nopeus ulos suuttimesta kasva. Molekyylien keskimääräinen nopeus on hieman suurempi kuin äänen nopeus eli  muutama molekyyli voi saada äänen nopeutta suuremman nopeuden mutta koko kaasumassa keskimäärin ei voi.

Kun kaasumassa liikkuu laajenevassa suuttimessa, molekyylit kimpoilevat etääntyvästä suuttimen seinästä, jolloin niiden nopeus kiihtyy keskimäärin ulospäin suuttimesta, eli koko kaasumassan nopeus kiihtyy. Samalla niiden satunnainen liike suhteessa kaasumassaan, siis lämpötila, vähenee. Aiemmin esitin vertauksen täysin kimmoisasta pomppivasta pallosta: tasamaalla se pompii aina samalle korkeudelle. Alamäessä jokainen pomppu on edellistä matalampi mutta vaakasuora nopeus kiihtyy. 

Suuttimien ero  on siis siinä että suppenevassa suutimessa molekyylien nopeus ulos tulee suoraan toisilta molekyyleiltä mutta laajenevassa välillisesti suuttimen seinän kautta.  Jotta tämä toimisi, suutin ei saa laajeta nopeammin kuin kaasumolekyylit pyrkivät laajenemaan, eli avautumiskulman tangentin on oltava pienempi kuin molekylin nopeus jaettuna kaasun virtausnopeudella. Tämän takia suutin voi laajeta nopeasti kurkun jälkeen, kun kaasu on kuumaa (eli molekyylien nopeus suuri) ja virtausnopeus pieni. Avautumiskulma pienenee sitä mukaa kun kaasun nopeus kasvaa ja lämpötila laskee.

Olisinpa osannut kirjoittaa yhtä havainnollisen selityksen.

Kontra1
Seuraa 
Viestejä5480

laiskimus kirjoitti:
Kontra1 kirjoitti:
. . .

, jotta saisin oppimateriaalin mahdollisimman virheettömäksi.  

Se onnistuu ihan helposti siten, ettet yritä tuottaa tekstiä omasta päästäsi mutuilun pohjalta, vaan kopsaat asiansa osaavien kirjoittamaa tekstiä sellaisenaan. Tekijänoikeuslaki ei rajoita plagiointia omaan käyttöön mitenkään, ja opetuskäyttöönkin kopiointia sallitaan paljon enemmän kuin kaupalliseen tarkoitukseen. Mikäli nuo seikat rajoittavat liikaa jää vaihtoehdoksi valmiin oppimateriaalin ostaminen.

Huonoin vaihtoehto on se että jatkat väitteiden keksimistä tyhjästä ja oletat perusteettomasti syntyneen tuotoksen olevan oikein. Ei täällä kukaan jaksa virheitäsi ikuisuuksia korjailla, varsinkin kun jo tehdyt korjaukset eivät näytä menneen perille. Esim tähän:

Lainaus:
Minun järkeeni ei mahdu se, että kun kaasu ei kosketa mitään lämpöä johtavaa, miten sen lämpötila voisi laskea, vaikka se harvenee?
on jo vastattu useammankin kerran, mutta edelleen jatkat ikäänkuin niin ei olisi. Tässä vielä kerran, adiabaattisessa prosessissa kaasun lämpötila laskee kun se tekee työtä, mikäli ei tee ei lämpötila laske. Aivan sama tilanne bensakoneen työtahdin aikana sen jälkeen kun palaminen on jo loppunut. Kaasu tekee työtä ja jäähtyy, eikä syynä ole lämmön johtuminen sylinterin kanteen ja -seinämiin, eikä mäntään. Mikäli se ei käy sinun järkeesi olisi jo syytä jättää oppimateriaalin tuottaminen sellaisille joiden järkeen se käy.

Kyllä se on pientä, että "omasta" päästäni keksisin mitään. Kaikki perustuu netistä keräämiini tietoihin, Suihkumoottorin oppikirjaan  (valitettavasti siinäkin oli virheitä, joita ilmoitin opetushallitukselle, ja sain lahjaksi kirjan Lentotekniikan perusteet, ja moottoritehtaiden spesifikaatoihin ja niistä kerättyihin luetteloihin. Lähdeluettelo on ketjussa 6 kommentit 78 ja 79. Suurin ongelma on siinä, että Wikipedialla on heikko totuusarvo, ja sen harhauttavat tiedot on teettänyt paljon turhaa työtä.

Eivät ne dokumentit ole sellaisia, että niitä voisi suoraan kopioda, vaan niistä pitää kaivaa se oikea tieto, ja muokata sitä. Jos kopioisi suoraan, tämä 30 sivuinen kooste olisi helposti 300 sivuinen, eikä siitä olisi iloa kenellekään

Sinun kommenteistasi ei ole ollut mitään hyötyä, pelkkää lapsellista provososointia vaan taholtasi.  Ei minkäänlaista kunnioitusta keskustelukumppania kohtaan. Oletko itse tietoinen syystä huonon käyttäytymisen ongelmaasi? Tuollaisen käytökseen on yleensä se yksi ja sama syy. Et ainotakaan korjausta pystynyt esittämään. Mikä siinä painesuhteilla esittämässäni yhtälössä oli väärin, kun se oli täysin analoginen massavirran ja suihkun nopeuden avulla lausuttuun yleiseen yhtälöön. Mikset korjannut, jos siinä muka vikaa oli?

 Perusfyysikolla on oikea asenne antaa apua, joka on kiitoksen arvoinen.

Kontra1
Seuraa 
Viestejä5480

Keskustelu Laval-suuttimesta on kirvoittanut keskustelua, ja avartanut näköaloja.

Oman Liikennekoneiden turbiinimoottoreiden koosteessani yliäänikoneiden moottorien osuus on vain yksi vajaa sivu, mutta suhteellisen suuri osuus ongelmia ovat koskeneet juuri niitä, ja nimenomaan Laval-suutinta. Paljon harmia on ollut asiaa ymmärtämättömien kirjoittelut Wikipediaan. Eräs kauan ihmettelyä ja harhailua aiheutti kuitenkin muistaakseni puolalaisen yliopiston huolimaton tekstin muotoilu kahden suuren suihkumoottorin vertailussa. Perusfyysikko sen ongelman ratkaisi kertakommentilla, siitä suuri kiitos hänelle. 

Tämä keskustelu lähti liikkeelle kahden kondensaattorin tapauksesta, jonka tarkoitus oli opettaa fysiikkaa kaikkien tuntemalle mukavalle ahkeralle keskustelukumppanille Goswellille. Ensimmäinen oppitunti oli täysin kimmoisan pallon heitto vastaantulevan junan veturin keulaan. ja se oppi meni perille loistavasti. Toinen oppitunti oli limsapullon korkin kitka. Minä tanssipaikalla menin myyjärouvalta kysymään avainta, kun en saanut korkkia kierrettyä auki. Rouva nappasi pullon ja väänsi vasemmalla kädellä korkin auki. Nolonahan minä siinä kiittelin. Kitkaa on vasemmassa peukalohangassa enemmän kuin oikeassa. Siinä oli toinen oppitunti.

Kolmas oppitunti sitten piti olla se varatun kondensaattorin rinnalle kytkettävä tyhjä kondensaattori. No se osoittautui yllättävän vaikeaksi muillekin, kuin vain Goswellille. Ja ihmettelyä riitti uskomattoman paljon yksinkertaisesta sähköopin asiasta. Siitä päädyttiin selvittelemään energian siirrossa välttämättömään energiahukkaan, joka aina lopulta päätyy lämmöksi. Sille Lentotaidoton esitti tapahtuman termodynamiikan kannalta - matalasta entropiasta siirtymisen korkeaan entropiaan. Se taas johti adiabaattisen tapahtuman tarkasteluun. Siinä PPo johdatteli juonta. Tapahtuma oli sen verran kummallinen, että käänsin sen ymmärtämisen helpottamiseksi. Laitoin sen tännekin kommenttiin 226 ,14.4. 

Toin 9.4 Laval-suuttimen tähän ketjuun adiabaattisesta tapahtumasta kiinnostumisen alulle saattamana. Epäilin sitä, että yliääninen suihkun nopeus ei ollut mielestäni mahdollinen Laval-suuttimen tapauksessakaan. No lunta tuli tupaan oikein kunnolla, ja kyllä se käänsi pääni. Kyllä se yliääninen suihkun nopeus sitten oli uskottava. No keskustelu siitä jatkui ja jatkui. Minä lueskelen viimeiset kommentit ajan kanssa, kun nyt on kiinnostaa Youtuben musiikki, erikoisesti salsa, flamenko, rumba ym akustinen kitaramusiikki.

Kontra1
Seuraa 
Viestejä5480

Nyt ehdin syventyä sinun Perusfyysikon ajatukseen Laval-suutimen toiminnasta ja kuvaus on pätevä. Eipä enää tarvitse kantaa huolta, jos kaveri kysyy miten ihmeessä se Laval toimii. Suihkun lämpötila siten on alempi kuin kuristuskohtaan tullessaan. 

Miten ihmeessä tämä herra de Laval oli siihen päätynyt? Hänhän teki kokeensa höyryllä.

Kontra1
Seuraa 
Viestejä5480

Perusfyysikko ja  PPo    Otetaanpas vielä jälkilöylyt aurigon koronakuikaalla.

Nöyrä pyyntöni on että muut eivät tähän keskusteluun osallistu, paitsi jos Fizikisto sattuu olemaan linjoilla. Jos nöyrä pyyntö ei tehoa, niin sitten kiellän sen edesvastuun uhalla. 

Mainitsin tuolla aikaisemmin Aurigon koronasta, mutta ei kukaan reagoinut.

Koronassa lämpötila nousee 100'000 - 1'000'000 Kelviniin, mutta lämpöenergia on olematon, vai olenko väärässä? Auringon lämpösäteily tietysti  kun on valtava, eihän koronan  lämpöä voi erottaa, mutta ajatellaan vain koronan lämpöä.

Miten siellä koronassa voi olla ihan eri asia lämpöenergia ja  lämpötila,  kuin moottorin suihkussa ei sanota olevan? Jossakin on matoja. 

PPo
Seuraa 
Viestejä14979

Kontra1 kirjoitti:
Perusfyysikko ja  PPo    Otetaanpas vielä jälkilöylyt aurigon koronakuikaalla.

Nöyrä pyyntöni on että muut eivät tähän keskusteluun osallistu, paitsi jos Fizikisto sattuu olemaan linjoilla. Jos nöyrä pyyntö ei tehoa, niin sitten kiellän sen edesvastuun uhalla. 

Mainitsin tuolla aikaisemmin Aurigon koronasta, mutta ei kukaan reagoinut.

Koronassa lämpötila nousee 100'000 - 1'000'000 Kelviniin, mutta lämpöenergia on olematon, vai olenko väärässä? Auringon lämpösäteily tietysti  kun on valtava, eihän koronan  lämpöä voi erottaa, mutta ajatellaan vain koronan lämpöä.

Miten siellä koronassa voi olla ihan eri asia lämpöenergia ja  lämpötila,  kuin moottorin suihkussa ei sanota olevan? Jossakin on matoja. 

Korona on niin harvaa ainetta, että huolimatta korkeasta lämpötilasta sen sen lämpöenergia on vähäinen samaan tapaan kuin ilmakehän ylimmässä kerroksessa, termosfäärissä.

Jos halutaan vertailla koronaa ja moottoria niin eikö silloin pidä verrata moottorin suihkua koronassa tapahtuviin purkauksiin ?

Sivut

Suosituimmat

Uusimmat

Sisältö jatkuu mainoksen alla

Uusimmat

Suosituimmat