Human
Artikelen: 0
Berichten: 387
Lid geworden op: zo 07 feb 2021, 21:04

Expansie naar gelijke concentratie

Laat mij toe van eerst een analoog voorbeeld te geven, daarna mijn vraag.

In de "micro" wereld kan men het volgende vast stellen.
Neem een zeer grote lege ruimte op minimale druk (vacuum).
In het midden laat men tijdelijk een gas ontsnappen (deeltjes) op een bepaalde druk.
De deeltjes zullen zo snel als mogelijk bolradiaal versnellen om de volledige ruimte te vullen
tot de concentratie overal gelijk is.

Vraag 1: Zouden de deeltjes blijven versnellen moest die ruimte theoretisch oneindig groot zijn ?
Vraag 2: (Gewaagde vraag!) Zou in de macro wereld met grote massa's /planeten / sterren enz ..de (versnelde ) expansie
ook niet een gelijkaardig gevolg zijn als geschetst in de micro wereld ?

De natuurwet van streven naar een gelijke concentratie !

Ik hoop dat de essentie van mijn vraag duidelijk is!
Gebruikersavatar
Xilvo
Moderator
Artikelen: 0
Berichten: 11.464
Lid geworden op: vr 30 mar 2018, 16:51

Re: Expansie naar gelijke concentratie

Human schreef: zo 14 feb 2021, 15:05 Vraag 1: Zouden de deeltjes blijven versnellen moest die ruimte theoretisch oneindig groot zijn ?
Nee, er is geen kracht die ze doet versnellen. Er vliegen er meer naar buiten dan andersom omdat binnen de concentratie hoger is dan buiten.
Human schreef: zo 14 feb 2021, 15:05 Vraag 2: (Gewaagde vraag!) Zou in de macro wereld met grote massa's /planeten / sterren enz ..de (versnelde ) expansie
ook niet een gelijkaardig gevolg zijn als geschetst in de micro wereld ?
Nee, want de planeten sterren etc. trekken elkaar via gravitatie aan (bij gasmoleculen is dat volkomen verwaarloosbaar), het zijn geen elastisch botsende deeltjes, om maar wat verschillen te noemen
Human schreef: zo 14 feb 2021, 15:05 De natuurwet van streven naar een gelijke concentratie !
Soms wint het streven naar lagere energie.
Human
Artikelen: 0
Berichten: 387
Lid geworden op: zo 07 feb 2021, 21:04

Re: Expansie naar gelijke concentratie

Xilvo,

Ivm.uw eerste opmerking.

De gradient van de gasdruk in het midden, waar het gas onder druk ontsnapt tot het vacuum op verre afstand ......
heeft toch aanleiding tot een kracht .... dus een versnelling ?
Gebruikersavatar
Xilvo
Moderator
Artikelen: 0
Berichten: 11.464
Lid geworden op: vr 30 mar 2018, 16:51

Re: Expansie naar gelijke concentratie

De enige kracht op zo'n gasmolecuul is de kracht die het ondervindt bij botsing met ander moleculen.
De kans op een botsing met een molecuul dichter bij het centrum is groter dan de kans ervan met een molecuul verder naar buiten.
Al snel is de zaak zo verdund dat de botsingskans heel klein wordt. Ze blijven dan met een constante snelheid doorvliegen.
Gebruikersavatar
tempelier
Artikelen: 0
Berichten: 4.388
Lid geworden op: zo 08 jan 2012, 00:59

Re: Expansie naar gelijke concentratie

Human schreef: zo 14 feb 2021, 15:05De deeltjes zullen zo snel als mogelijk bolradiaal versnellen om de volledige ruimte te vullen tot de concentratie overal gelijk is.
Dat hangt er van af:
Bij de start is er een massa middelpunt, het is nog maar de vraag of die deeltjes voldoende kinetische energie hebben om aan dat middelpunt te ontsnappen.

Ga er maar eens aan rekenen met twee deeltjes.
Gebruikersavatar
Xilvo
Moderator
Artikelen: 0
Berichten: 11.464
Lid geworden op: vr 30 mar 2018, 16:51

Re: Expansie naar gelijke concentratie

tempelier schreef: zo 14 feb 2021, 18:15 Bij de start is er een massa middelpunt, het is nog maar de vraag of die deeltjes voldoende kinetische energie hebben om
Het wordt ingebracht als gas, dus hebben de deeltjes genoeg kinetische energie om zich als gas te gedragen.
Dat betekent dat ze zich in de ruimte zullen verspreiden, dat is adiabatische expansie.
Gebruikersavatar
tempelier
Artikelen: 0
Berichten: 4.388
Lid geworden op: zo 08 jan 2012, 00:59

Re: Expansie naar gelijke concentratie

Xilvo schreef: zo 14 feb 2021, 19:21
tempelier schreef: zo 14 feb 2021, 18:15 Bij de start is er een massa middelpunt, het is nog maar de vraag of die deeltjes voldoende kinetische energie hebben om
Het wordt ingebracht als gas, dus hebben de deeltjes genoeg kinetische energie om zich als gas te gedragen.
Dat betekent dat ze zich in de ruimte zullen verspreiden, dat is adiabatische expansie.
Als ze uit elkaar blijven vliegen met constante snelheid, zoals jij beweert.
Dan moet het geheel toch afkoelen?
Gebruikersavatar
Xilvo
Moderator
Artikelen: 0
Berichten: 11.464
Lid geworden op: vr 30 mar 2018, 16:51

Re: Expansie naar gelijke concentratie

tempelier schreef: zo 14 feb 2021, 19:35 Als ze uit elkaar blijven vliegen met constante snelheid, zoals jij beweert.
Dan moet het geheel toch afkoelen?
Bij vrije expansie van een ideaal gas verandert de temperatuur niet. Er wordt geen energie geleverd dus blijft de interne energie gelijk.
Gebruikersavatar
tempelier
Artikelen: 0
Berichten: 4.388
Lid geworden op: zo 08 jan 2012, 00:59

Re: Expansie naar gelijke concentratie

Xilvo schreef: zo 14 feb 2021, 19:38
tempelier schreef: zo 14 feb 2021, 19:35 Als ze uit elkaar blijven vliegen met constante snelheid, zoals jij beweert.
Dan moet het geheel toch afkoelen?
Bij vrije expansie van een ideaal gas verandert de temperatuur niet. Er wordt geen energie geleverd dus blijft de interne energie gelijk.
Maar een ideaal gas bestaat niet, want er geldt dan:.

""De onderlinge aantrekkingskrachten tussen de moleculen zijn verwaarloosbaar.""

Ik denk dat dit zoals hier gesteld niet zo is, de kracht is natuurlijk niet groot maar ze is er wel.
Gebruikersavatar
Xilvo
Moderator
Artikelen: 0
Berichten: 11.464
Lid geworden op: vr 30 mar 2018, 16:51

Re: Expansie naar gelijke concentratie

Die onderlinge kracht is al niet groot genoeg om de moleculen bij elkaar te houden op het moment van inbrengen, anders was het sowieso geen gas geweest.

Als het al niet bijna een ideaal gas was bij inbrengen dan wordt het dat al snel bij verdunnen.
Gebruikersavatar
tempelier
Artikelen: 0
Berichten: 4.388
Lid geworden op: zo 08 jan 2012, 00:59

Re: Expansie naar gelijke concentratie

Xilvo schreef: zo 14 feb 2021, 19:50 Die onderlinge kracht is al niet groot genoeg om de moleculen bij elkaar te houden op het moment van inbrengen, anders was het sowieso geen gas geweest.

Als het al niet bijna een ideaal gas was bij inbrengen dan wordt het dat al snel bij verdunnen.
Je bedoelt dat ze boven de ontsnappingssnelheid zitten?
Maar dan blijft hun snelheid toch nog steeds afnemen, zij het dat het niet naar nul convergeert.
Laatst gewijzigd door tempelier op zo 14 feb 2021, 19:59, 1 keer totaal gewijzigd.
Gebruikersavatar
Xilvo
Moderator
Artikelen: 0
Berichten: 11.464
Lid geworden op: vr 30 mar 2018, 16:51

Re: Expansie naar gelijke concentratie

tempelier schreef: zo 14 feb 2021, 19:58 Je bedoelt dat ze boven de ontsnappingssnelheid zitten?
Welke ontsnappingssnelheid? Ze ontsnappen niet aan een planeet!
Gebruikersavatar
tempelier
Artikelen: 0
Berichten: 4.388
Lid geworden op: zo 08 jan 2012, 00:59

Re: Expansie naar gelijke concentratie

Xilvo schreef: zo 14 feb 2021, 19:59
tempelier schreef: zo 14 feb 2021, 19:58 Je bedoelt dat ze boven de ontsnappingssnelheid zitten?
Welke ontsnappingssnelheid? Ze ontsnappen niet aan een planeet!
De deeltjes als geheel hebben een massa middelpunt daaraan moeten ze ontsnappen.

Twee planeten kunnen toch ook niet zonder meer uit elkaar vliegen?
Gebruikersavatar
Xilvo
Moderator
Artikelen: 0
Berichten: 11.464
Lid geworden op: vr 30 mar 2018, 16:51

Re: Expansie naar gelijke concentratie

tempelier schreef: zo 14 feb 2021, 20:01 De deeltjes als geheel hebben een massa middelpunt daaraan moeten ze ontsnappen.

Twee planeten kunnen toch ook niet zonder meer uit elkaar vliegen?
Wat doet het er toe dat er een massamiddelpunt is? Dat is er altijd.
Ze trekken elkaar niet voldoende aan om bij elkaar te blijven, anders was het geen gas.

Gasmoleculen trekken elkaar niet aan zoals planeten dat doen. De onderlinge zwaartekracht is volkomen te verwaarlozen.
Gebruikersavatar
tempelier
Artikelen: 0
Berichten: 4.388
Lid geworden op: zo 08 jan 2012, 00:59

Re: Expansie naar gelijke concentratie

Xilvo schreef: zo 14 feb 2021, 20:05
tempelier schreef: zo 14 feb 2021, 20:01 De deeltjes als geheel hebben een massa middelpunt daaraan moeten ze ontsnappen.

Twee planeten kunnen toch ook niet zonder meer uit elkaar vliegen?
Wat doet het er toe dat er een massamiddelpunt is? Dat is er altijd.
Ze trekken elkaar niet voldoende aan om bij elkaar te blijven, anders was het geen gas.

Gasmoleculen trekken elkaar niet aan zoals planeten dat doen. De onderlinge zwaartekracht is volkomen te verwaarlozen.
Ik bestrijd dat je dat in dit geval mag verwaarlozen.
Vergeet niet dat er buiten dat geen enkele kracht is.

De onderstelling dat iets een ideaal gas is en zich zo ook gedraagt is maar beperkt waar.
Hiet is dat volgens mij niet zo, dat komt door de extremen onderstellingen in het gestelde.

PS.
Er is maar een soort zwaartekracht bij mijn weten.

Terug naar “Ruimtefysica”