שאלה

[guyds]

שאלה

למה כשעולים בגובה הטמפ יורדת? לפי ההגיון זה צריך להיות הפוך: ככל שמתקרבים לשמש הטמפ עולה תודה

 

[רענן2]

אז ככה

קודם כל מה שאמרת זה לא כל הסיפור: הגרף של הטמפ' כתלות בגובה משנה כיוון כמה פעמים עד שיוצאים מהאטמוספירה, ובחלקים שונים הוא עולה, יורד, או קבוע. אבל מה שאמרת נכון לשכבה התחתונה (עד כ-12 ק"מ), ונובע מכך שכדור הארץ פולט חום לפני האדמה, ולכן ככל שאנו קרובים לפני האדמה כך נושפע יותר מחום זה. זה בקיצור.

 

[Rus Almighty]

זה לא כל הסיפור..

הטמפרטורה יורד מעצם קיום כוח המשיכה. כדי להעלות גז באטמוספרה (במקרה שלנו זה אוויר) צריך להשקיע אנרגיה ואת האנרגיה הגז לוקח מן אנרגית החום. אבל המודל הזה נשבר בגבהים גבוהים עקב התדלדלות האטמוספרה ונוכחות הקרינה הקוסמית.

 

[טל ר]

!?

לו זה היה המצב, ניתן היה ליישם אותו מודל לאוקיינוסים, ולפי רציונל זה, על מי האוקיינוס היה להתחמם ככל שיורדים לעומקים גדולים יותר, ולא כך המצב. למיטב ידיעתי זה בגלל שהאויר דחיס (ובעקיפין בגלל כוח המשיכה - כי הלחץ יורד כשהגובה עולה), ולא ישירות בגלל כוח המשיכה.

 

[Rus Almighty]

המודל הזה לא ישרוד..

באוקינוס מפני התוספות של גורם המליחות ועוד כמה גורמים כמוהו (ולא דחיסות). הערות: עצם ההגדרה של גז זה שהוא דחיס. והתופעה הזאת עמורה לקרות גם ללא דחיסות, הדחיסות רק משנה את קצב שינוי הטמפרטורה כפונקציה של גובה (הדחיסות גורמת לאטמוספרה להתנהג בצורה אדיאובטית).

 

[טל ר]

לא הבנתי

על פי התאוריה שלך, מדוע שהדבר לא יקרה גם במי ים? מה הקשר של המליחות לעניין? בנוסף לכך, אם אקח גז בבלון ואעלה אותו למעלה, הוא יתקרר. אם אקח מים מהעומק בבלון ואעלה אותם למעלה, הטמפרטורה שלהם לא תשתנה. מפל טמפרטורות אדיאבטי מוכר לי, אולם הוא אינו קשור לסיבה שציינת קודם.

 

[טל ר]

והרי אתר התומך בדעתי

 

[Rus Almighty]

תוספת המלח משנה את...

התנהגות המים, נוספות תופעות כמו דיפוזיה (ועוד...) איך אתה מגדיר לחץ???? P=Ro*T*A A-מקדם המאפיין גז או נוזל. Ro-צפיפות T-טמפרטורה. אם החומר הוא נוזל אידיאלי ולא דחיס כלומר הRo קבוע אז הלחץ פרופורציאונלי לטמפ'. ולכן אם הלחץ גדל גם הטמפרטורה צריכה לגדול. ובדוגמה שלך יש פגם. במודל שלי נאמר אם החומר בעצמו עולה (הוא זה שמתגבר על המשיכה). אם תכניס אוויר למיכל ותעלה אותו הוא לא יתקרר. בנוזל יש זרימה בלתי פוסקת וכאוטית של המולקולות. הטמפרטורה מוגדרת כריבוע ממוצע של מהירות החלקיקים. ולכן יש תמיד תנוע של חלקיקים כנגד כוח המשיכה לכן הם צריכים לעבד אנרגיה קנטית אם הם עולים(הם לא חסרי מסה) כלומר הטמפרטורה יורדת!!!

 

[טל ר]

ממש לא

לטענתך בנוזל לא דחיס הלחץ פרופורציוני לטמפרטורה - לצערי טענה זו אינה נכונה ואין לה אחיזה במציאות (דרך אגב - מהו A במשוואה שלך?). דרך אגב, האם לדעתך באגם מים מתוקים כן יהיה קיים מפל הטמפרטורות? דוגמאות: - בעומק 10 מטרים לחץ המים הוא כשתי אטמוספרות, אולם הטמפרטורה שלהם אינה חמה כפליים. - כאשר אתה מחמם מים בלחץ אטמוספרה אחת (למשל מ-20 מעלות ל-80 מעלות), הלחץ שלהם נשאר אטמוספרה אחת. נכון שבזורם ישנה זרימה בלתי פוסקת של המולקולות (מדוע חשוב אם היא כאוטית או לא?), אולם עקב העילוי הסטטי של הזורם, המשקל האפקטיבי של המולקולה הוא 0 (מכיוון שלחץ המולקולות מתחתיה גבוה מלחץ המולקולות מעליה), ולכן טיפוס לא יצרוך כל אנרגיה, מכיוון שאפקטיבית אנרגיה זו תנוכה מהאנרגיה של המולקולה המקבילה שתנמיך ותאבד אנרגיה פוטנציאלית. לו אנרגיה תרמית היתה הופכת בצורה זו לאנרגיה פוטנציאלית (שהיא אנרגיה מכנית), היתה כאן גם סתירה לחוק השני של התרמודינאמיקה, מאחר והפכת אנרגית חום בטמפרטורה מסויימת לאנרגיה תרמית בלי לשלם את מחיר האנטרופיה המתבקש. טל.

 

[Rus Almighty]

????

איך הגעתה למסקנה שזה ישבור את חוקי תרמודינמיקה? למה האנטרופיה של המערכת תקטן? והמסה האפקטיבי שעולה שווה ל0 אומר רק שהמצב "יציב"(הטמפרטורה קבוע) ולא שאין הפרשי טמפרטורות. המסה האפקטיבית שעולה שווה ל-0 לא מפני הלחצים אלה מפנאי שעל כל מולקולה שעולה מולקולה אחרת יורדת. אם זה היה כך איך שהגדרתה אז יכולנו לעלות את כלל המים בלי להשקיע אנרגיה!!! ועוד המים הם דחיסים (אולי קשה לדחוס אותם אבל זה אפשרי) והנוסחה שרשמתי לא הכי מדויקת כי צריך להוסיף גם את אנרגית הקשר בן המולקולות(מתח פנים) וכאשר גם אנרגית הקשר תלויה בטמפרטורה.

 

[טל ר]

חליק, אחי

יקירי, טיפסת על עץ גבוה מאוד, קרא בקישור שנתתי קודם וראה שכיוונתי לדעת גדולים ממני. בכל מקרה, לענייננו, אם אתה יכול להתמיר אנרגיה תרמית ישירות לאנרגיה מכנית ודאי שהאנרגיה תקטן, כי הרי ניתן: - קח שתי פיסות חומר בטמפ' T1. - תן לאחת מהן לטפס ולרדת לטמפ' T2 (הקטנה מ-T1). - נצל את האנרגיה הפוטנציאלית שלה ותוריד אותה חזרה. - השתמש באנרגיה פוטנציאלית זו לחמם את הפיסה השניה ל-T0 (הגדול מ-T1). האם הבנת מדוע זה מגדיל את האנטרופיה? לא דיברתי על מסה אפקטיבית (ששווה תמיד למסה), אלא על משקל אפקטיבי. אם תחשוב על זה מספיק, הטענה שמולקולה אחת יורדת כשאחרת עולה שקולה לחלוטין לנושא הפרשי הלחצים, ולא לא קשור לשאלת מפל הטמפרטורות. הנוסחה שרשמת אינה נכונה ללא כל קשר למתח הפנים, הרי טענת שלחץ המים הינו פונקציה של הטמפרטורה שלהם בלבד, ואין לך טענה שגויה מזו. טל.

 

[Rus Almighty]

ואיך בדיוק אתה תישם זאת??

"בכל מקרה, לענייננו, אם אתה יכול להתמיר אנרגיה תרמית ישירות לאנרגיה מכנית ודאי שהאנרגיה תקטן, כי הרי ניתן: - קח שתי פיסות חומר בטמפ' T1. - תן לאחת מהן לטפס ולרדת לטמפ' T2 (הקטנה מ-T1). - נצל את האנרגיה הפוטנציאלית שלה ותוריד אותה חזרה. - השתמש באנרגיה פוטנציאלית זו לחמם את הפיסה השניה ל-T0 (הגדול מ-T1). האם הבנת מדוע זה מגדיל את האנטרופיה?" ומה הבעיה האנטרופיה יכולה רק לגדול (אני מקווה שהתכוונתה לזה שהיא קטנה ולא גדלה). גם באטמוספרה יש ירידה בטמפרטורה כפונקציה של הגובהה וזה לא סותר כלום, האנטרופיה נשמרת ולא קטנה!!! זוהי סתם אמירה שרירותית, אינך יכול לקבוע על סמך הרעיון שיש הפרש טמפרטורות כלום (אם האנטרופיה עולה או יורדת). ובכלל האנטרופיה אמורה להישמר כי זהו תהליך הפיך. ולבסוף את הלחצים אתה מקבל מתנועת החלקיקים ולא להיפך!!!

 

[טל ר]

אז ככה

באטמוספרה יש ירידת טמפרטורה כתלות בגובה, אולם לו ניתן היה להרוויח אנרגיה פונטציאלית בחינם ע"י ירידת טמפרטורה זו, אז היתה בעיה (ולא כך הדבר). הלחץ בנוזל אינו מתקבל מתנועת החלקיקים.

 

[Rus Almighty]

אז ממה מתקבל הלחץ בנוזל???

ההבדל בין גז לנוזל הוא בזה שבגז החלקיקים יותר משוחררים (המשיכה בינהם הרבה יותר קטנה וזה מה שהגדרתי בתור אנרגית הקשר). הלחץ שמפעיל נוזל כלשהו על חומר אחר נוצר כתוצאה של התנגשות חלקיקי נוזל בחומר(זוהי בדיוק תנועת חלקיקים).

 

[טל ר]

הלחץ בנוזל

נובע מכוחות הדחיה בין מולקולות הנוזל. בניגוד לגז, בו על מנת שיפעל כוח מהותי בין מולקולות עליהן להתקרב מאוד זו לזו (כי במצב ה"סטנדרטי" הן כה רחוקות שהכוחות ביניהן כמעט זניחים), בנוזל מולקולות סמוכות מפעילות כל הזמן כוחות זו על זו.

 

[Rus Almighty]

למה כוונתך???

"הלחץ בנוזל נובע מכוחות הדחיה בין מולקולות הנוזל." אם תשים נוזל בכוס אז הנוזל ידחה את הכוס???? הלחץ שיפעיל הנוזל על הכוס נובע מהתנגשות חלקיקי הנוזל בכוס. אין שום גורמים אחרים ללחץ.

 

[טל ר]

נכון מאוד

אם תשים נוזל בכוס, יפעיל הנוזל כוח על דפנות הנוזל, הנובע מהלחץ בו. הלחץ יהיה קטן יותר בחלקו העליון של הנוזל לעומת חלקו התחתון - זה נקרא "לחץ הידרוסטטי".

 

[טל ר]

תיקון (בעקבות הערתך)

זה כמובן מקטין את האנטרופיה.

 

[טל ר]

נכון - ואפשר להוסיף גם

- ההתקרבות לשמש זניחה - עליה של מס' ק"מ בגובה זניחה לעומת ההתקרבות לשמש (שמרחקה כ-150 מליון ק"מ). - כאשר אויר עולה, יורד הלחץ שלו, ולכן גם הטמפרטורה שלו יורדת.

 

[יניב ריז]

קצת סדר בדברים-

הסיבה שככל שעולים בגובה (עד קצה הטרופוספירה שמשתנה בהתאם לקו הרוחב) הטמפ' יורדת נובעת מירידה בלחץ האוויר. ירידה זו נובעת מהעובדה שמבחינת מולקוקלות האוויר הן מעדיפות להיות קרובות יותר לקרקע בשל כוח המשיכה,אך הן מעבירות אנרגיה קינטית בהתנגשויות ביניהן,וכדי לעלות יותר לגבוה עליהן לרכוש אנרגיה קינטית גדולה יחסית,לכן רוב המולקולות באיזור הקרקע,וככל שעולים בגובה מוצאים פחות ופחות מולקולות,ויש אף כאלו מולקולות שרוכשות מספיק אנרגיה קינטית כדי לברוח משדה הכבידה של כדור הארץ (אך מעט מאוד,ההסתברות למולקולות אלו נמוכות). זו הסיבה,לדוגמא,שלירח אין אטמוספירה,כוח המשיכה שלו קטן מכדי למשוך את הגזים שהיו (במידה והיו כאלו) על פניו. ככל שיש פחות מולקולות ליחידת שטח הטמפ' יורדת (PV=nRT אם נתיחס לאידיאליות). לכן אם נעלה מיכל סגור אם אוויר בטמפ' החדר לגובה גדול כרצונינו הטמפ' שלו לא תשתנה,אך אם נשלח בלון אלסטי, הוא יתרחב עם העליה בגובה בשל הפרש הלחץ הפנימי ללחץ החיצוני,עד שבגובה מסויים הוא יתפותצץ,וכמובן שבכל שלב שבו הוא מתרחב=נפחו עולה וכמות מולי הגז נשארת קבועה לכן הטמפ' תרד בתוכו. סביב גובה של 8-12 ק"מ מגיעה שכבת הטרופופאוזה, בה הטמפ' עולה בצורה דראסטית בשל קרינת השמש. אך כאשר עוברים את הטרופופאוזה הטמפ' חוזרת וצונחת חדות עם העלייה בגובה. בתמונה-רואים ענן שבשל הפרש תרמאלי גדול "צומח" כלפי מעלה, אך בהגיעו לטרופופאוזה הטמפ' מעליו נעשית גבוהה,לכן העילוי שהביא את הענן להתפתחותו האנכית נפסק,ולא נותר לו אלא "להמרח" בצורת סדן על גבול זה, לענן זה קוראים קומולוסנימבוס.