Mutufysiikkaa

Seuraa 
Viestejä45973
Liittynyt3.9.2015

Aloin tuossa yksi ilta miettiä, että mikä mahtaa olla ytimen ympärillä liikkuvan elektronin liike-energia. Netistä löytyi joku massakin elektronille. Siitä sitten E=mc^2 kaavalla laskemaan energiaa. vastaus taisi olla jotain 10^-14 kokoluokkaa. Sitten kerroin tuon yhdessä moolissa olevien vetyatomien määrällä(1 elektroni per atomi) niin tulikin jo melko helvatan isoja lukuja.
Pyöristäen 99 000 000 000 Newtoniako tuo sitten on
Saa melko kovalla kädellä karsia tuosta numeroita, ennen kuin alkaa newtonit olemaan niin pieniä, ettei vaikuttaisi meidän makromaailmaan. Olenko mä nyt aivan hakoteillä näiden laskujen kanssa?

Taisi tuo mooli vetyä 1bar ja 273K olosuhteissa olla palttiarallaa 22-24 litraa

Sivut

Kommentit (31)

Vierailija

vety 22,43 litraa/mooli
typpi 22,4
typpioksidi 22,39
metaani 22,36
happi 22,39
helium 22,42
argon 22,39
Kaasuilla joilla on korkeahko kiehumispiste, moolitilavuus on pienempi,
rikkidioksidi 21,89
kloori 22,02
ammoniakki 22,08

Vierailija

E = mc² antaa liikkuvan massan kokonaisenergian josta vain häviävän pieni murto-osa on liike-energiaa eli ½mv² + jotain elektronin pyörimisestä oman akselinsa ympäri. Mutta tuskin voi laskea klassisen mekaniikan mukaan.

Vierailija

Jollakin tiheämmällä aineella tuo lopputulos olisi ollut varmaan paljon isompi.

Niin tuota elektronin pyörimisenergiaa akselinsa ympäri ei vissiin pystytä laskemaan, koska "ei tiedetä millainen elektroni on". Jos kerran elektronin massa ja nopeus on tiedossa edes keskimäärin niin mikä sitten vääristää tämän laskun tuloksen kelvottomaksi?

Vierailija
kvanttilainen
Aloin tuossa yksi ilta miettiä, että mikä mahtaa olla ytimen ympärillä liikkuvan elektronin liike-energia. Netistä löytyi joku massakin elektronille. Siitä sitten E=mc^2 kaavalla laskemaan energiaa. vastaus taisi olla jotain 10^-14 kokoluokkaa. Sitten kerroin tuon yhdessä moolissa olevien vetyatomien määrällä(1 elektroni per atomi) niin tulikin jo melko helvatan isoja lukuja.
Pyöristäen 99 000 000 000 Newtoniako tuo sitten on
Saa melko kovalla kädellä karsia tuosta numeroita, ennen kuin alkaa newtonit olemaan niin pieniä, ettei vaikuttaisi meidän makromaailmaan. Olenko mä nyt aivan hakoteillä näiden laskujen kanssa?

Taisi tuo mooli vetyä 1bar ja 273K olosuhteissa olla palttiarallaa 22-24 litraa




Mitenkä sinä tuosta newtoneja sait kun energiaa laskit?? Jouleja kai tarkoitit..? Ja tosiaan tuo E=mc^2 ei anna liike-energian suuruutta. Jos käytit elektronin lepomassaa, niin se antaa elektronin energian silloin kun elektroni on paikallaan. Jos taas löysit sellaisen massan arvon mikä elektronilla on ollessaan liikkeessä juuri vetyatomissa, mitä myöhemmin käytit laskuissa, niin sitten siitäpitäisi vielä vähentää tuo lepoenergia jotta saisit liike-energian.

Tai näin luulisin, sillä vielä kannattaa muistaa se, että kvanttimaailmassa asiat eivät ole niin yksinkertaisia kuin voisi kuvitella. Kuvainnollisesti voisi sanoa että tuossa mittakaavassa 1+1 ei välttämättä olekaan 2. Toisin sanoen maalaisjärjen käytön voi jokseenkin unohtaa, ja jos ei ole juurikaan muuta millä laskea kuin se maalaisjärki, niin kannattaa jättää laskeminen kokonaan.

Vierailija

Katos perhana Joulejahan ne oliki tai Nm. Tuon elektronin massan nappasin ihan wikipediasta: 9.109 382 15(45) × 10–31. En sitten tiedä tuliko klassisen fysiikan ja ajattelumallin rajat jo vastaan, mutta kyllä kvanttimaailmassakin on pakko jonkunlainen logiikka olla.

Vaikka laskis tuon ½mv^2 mukaan niin vastaukseksi tulee silti 11 numeroinen luku

Vierailija

Nopeudestahan se riippuu eli mistä tempaisit elektronin nopeuden? Ei sen pitäisi olla lähelläkään valon nopeutta.

Vierailija

Nojuu mulla on ollu isot toleranssit tossa, mutta kyllä niiden pitäis ainakin sen 2/3 valon nopeudesta liikkua. Ei tuo vielä kovin dramaattisesti muuta laskun tulosta.

o_turunen
Seuraa 
Viestejä10634
Liittynyt16.3.2005

Tuo E = mc^2 tulee vastaan, kun elektroni kohtaa positronin. Atomissa ei positroneja ole.
Olisi tietysti mielenkiintoista laskea elektronin kiertoaika, kun tiedetään radan säde, ja protonin ja elektronin massat ja varaukset.
Voimat menevät klassisessa tapauksessa gravitaatiolain ja varattuja kappaleita koskevan vetovoimalain mukaan. Tuosta sitten lasketaan keskihakuisvoima, joka on yhtä suuri kuin vetovoima.

Korant: Oikea fysiikka on oikeampaa kuin sinun klassinen mekaniikkasi.
Korant: Jos olet eri mieltä kanssani olet ilman muuta väärässä.

Vierailija
o_turunen
Tuo E = mc^2 tulee vastaan, kun elektroni kohtaa positronin. Atomissa ei positroneja ole.
Olisi tietysti mielenkiintoista laskea elektronin kiertoaika, kun tiedetään radan säde, ja protonin ja elektronin massat ja varaukset.
Voimat menevät klassisessa tapauksessa gravitaatiolain ja varattuja kappaleita koskevan vetovoimalain mukaan. Tuosta sitten lasketaan keskihakuisvoima, joka on yhtä suuri kuin vetovoima.



Mutta eihän ne elektronit vissiin mitään ympyräratoja siellä edes kierrä. Eikös niitten paikkaa kuvata vaan jonkinlaisina todennäköisyyksinä. Nehän ei vissiin oo varsinaisesti missään tietyssä paikassa..?

o_turunen
Seuraa 
Viestejä10634
Liittynyt16.3.2005

Lainaus:
"Mutta eihän ne elektronit vissiin mitään ympyräratoja siellä edes kierrä. Eikös niitten paikkaa kuvata vaan jonkinlaisina todennäköisyyksinä. Nehän ei vissiin oo varsinaisesti missään tietyssä paikassa..?"

Kyllä meillä koulussa oli semmoinen rautalankamalli, jossa oli semmoisia kuulia rupulaisen siniseksi ja punaiseksi maalatun mokkulan ympärillä. Jotkut langat tekivät kahdeksikon sen mokkulan läpi. Kemian opettaja ei osannut sanoa, miten ne elektronit ytimen läpi kulkivat.

Huomaa: Meikäpojan mielikuva atomista n. 40 v. sitten. On se hiukan muuttunut.

Periaatteessa voidaan atomin magneettisia ominaisuuksia selittää jollakin määrätyllä radalla kiertävällä elektronilla. Kiertävä elektroni synnyttää magneettikentän, joka voidaan sitten havaita. Parilliset ja parittomat elektronit aiheuttavat dia- ja parmagnetismin jne. Se, että elektroni ei ole missään täsmällisessä paikassa täsmällisellä hetkellä ei häiritse ketään muuta kuin jotain Schrödingeriä tai Heisenbergiä (nojoo, toisinaan minuakin).

Korant: Oikea fysiikka on oikeampaa kuin sinun klassinen mekaniikkasi.
Korant: Jos olet eri mieltä kanssani olet ilman muuta väärässä.

Neutroni
Seuraa 
Viestejä26898
Liittynyt16.3.2005

Tuo 266 kJ/mooli lienee jokseenkin järkevää suuruusluokkaa. Tuontapaisia energianmuutoksia kemiallisissa reaktioissakin saadaan. Vetyatomin elektronit tosiaan ovat epärelativistisia, mutta relativistisia ilmiöitä tapahtuu (ja ne vaikuttavat myös kemiaan) joillakin raskailla alkuaineilla.

Eivät alkeishiukkaset ole mitään klassisia kovia palloja, jotka eivät voisi olla päällekkäin. Elektroni (tai elektronin aaltofunktio, jos täsmällisiä ollaan) voi vallan hyvin sijaita ytimen protonien ja neutronien kanssa samalla avaruuden alueella. Itse asiassa kaikilla s-elektroneilla on äärellinen todennäköisyys sijaita ytimessä. Pysyvillä alkuaineilla elektroni ei voi reagoida ytimen kanssa.

Vierailija

Noniin eli nyt alkaa numerot olemaa järkevissä rajoissa. Nyt voisikin sitten esittää kysymyksen, että eikös tuollainen määrä pyörivää/liikkuvaa energiaa aiheuta jo hyrrävoiman kaltaisia efektejä? Voisiko tuo liittyä jotenkin inertiaan tai johonkin muuhun ilmiöön?

Neutroni
Seuraa 
Viestejä26898
Liittynyt16.3.2005

Elektronien liikemäärämomentit aiheuttavat yhdessä spineihin liittyvien liikemäärämomenttien kanssa erilaisia magneettisia ilmiöitä. Niiden käsittely tarkemmin vaatii melkoisesti esitietoja kvanttimekaniikasta ja kiinteän aineen fysiikasta.

Tästävoi katsoa mallia. Kun vaihtaa tuon ykkösen osoitteessa, saa muita sivuja.

Sivut

Uusimmat

Suosituimmat