Uživatel:Jakuba Škrdla/Úvahy/Teorie tepla 11

Důkaz,že kinetická energie molekuly kyslíku je (5/2)kT vycházel z předpokladu,že molekula kyslíku je dokonale tuhá a že vzdálenost mezi jejími dvěma atomy je stálá.

Ve skutečnosti bychom spíše měli očekávat,že tato vzdálenost bude určena vztahem mezi silami přitažlivosti a odpuzovátí.

Mechanická rovnováha dvouatomové molekuly

Dva atomy kyslíku se podle zákonů chemie budou vzájemně přitahovat,avšak dostanou-li se příliš blízko k sobě,tj.dojde-li mezi nimi ke skutečnému mechanickému styku,vznikne odpuzování,protože atomy jsou navzájem víceméně neprostupné.

Bude tedy existovat určitá vzdálenost,v níž se síly odpuzování a přitažlivosti přesně vyrovnávají a v této vzdálenosti jsou atomy v mecchanické rovnováze jako závaží zavěšené na pružině.Stáhneme-li závaží příliš dolů vzrůs napětí v pruženě více než převáží sílu tíže zemské,která na závaží působí a směřuje směrem dolů.

Je-li to závaží naopak příliš vysoko,napětí v pruženě se zmenší a výsledná síla bude směřivat směrem dolů.

Bod rovnováhy

Existuje právě jen jeden bod,v němž jsou síly v rovnováze.

Zavěsíme-li závaži na pružině(tj začnou-li se přitahovat oba atomy) a udeříme-li do něho,kmitá nahoru a dolů,dokud síly tření jeho poohyb nezastaví.

Vychílime-li závaží s tohoto jediného bodu,kdy jsou obě síly v rovnováze,musíme očekávat,že právě tak i oba atomy kyslíku se během srážek oosouvají ze své rovnovážné polohy a kmitají,čímž se vzdálenost mezi nimi periodicky zmenšuje a zvětšuje.

Kmitání jako stupeň volnosti

Aplikujeme-li naši teorii na srážky vyvolávající takové kmitání,zjišťujeme opět,že střední kinetická energie je spjata s tímto novým stupněm volnosti,kterým je kmitání.

Otáčení a kmitání

Otáčení molekuly kyslíku kolem svého středu není stupněm volnosti a není s ním tedy spojena kinetická energie.Naooak kmitání atomů v molekule kyslíku he stupněm volnosti a přísluší mu střední kinetická energie.

V tomto případě však energie může mít jak formu energie kinetické,tak formu energie potenciální..Vraťme se ke svému příkladu pružiny se závažím.V krajních bodech svého ,pohybu,kdy pružina je nejvíce natažená nebo kdy závaží se zvedlo nejvýše proti směru působení gravitační síly,závaži se zastaví než změní směr svého pohybu.V tomto okamžiku nemá kinetickou energii..Veškerá energie je energií potenciální.Dá se dokázat,že v průměru jsou si obě energie rovny.

Kmitání tedy odpovídá i střední kinetická energie (1/2)kT.

Z toho by vyplývalo,že energie molekuly kyslíku,počítáme-li s možností jejího kmitání ,nemá 5/2,ale 7/2 násobek kt.A to by nesouhlasilo s výsledky pokusů.

Existuje zde tedy rozpor mezi závěry teorie a pozorováním.Tato nesrovnalost neexistuje vždy.U některých molekul jejich vnitřní kmitání přece jen přispívá k očekávanému zvýšení jejich energie.Zejména to lze vžy zjistit u těžkých molekul a za vysokých teplot..Později poznáme,že tato nesrovnalost není nedostatkem kinetické energie,alo pouze jedním z oříznaků toho,že základní zákony mechaniky začínají v měřítku atomových rozměrů pozbývat platnosti.

Mechanika a známka

To ale nijak neubírá mechanice na významu.Filatelisté nejvíce oceňují známku,na které je nějaká chyba.

Albert Einstein věnoval 20 let života hledání unitární teorie pole,která by vše vysvětlila jediným jednoduchým vzorečkem.Byla by to jediná teorie,která by neměla chyby.

Obava profesora Baneše

Jeden z největších neurochirurgů řekl,že naučí opici operovat,nanaučí ji ale neoperovat.Profesor Beneš říká,že jeho obor není nijak složitý.Stačí jediné,mít selský rozum a umět ze všech možných operací vybrat tu nejoptimálnější.Nejtěžší je rozhodnout se jestli operovat nebo neoperovat.Profesor Beneš se obává,že naší době schází selský rozum.

SELSKÝ ROZUM JE JEDINÁ UNITÁRNÍ TEORIE VŠEHO.

Selský rozum a 11,září

Ten den hrozilo,že Amerika přijde o svého prezidenta a tím o jednotu vedení a možná hrozil rozvrat celé Ameriky.

Ten den v letadle,které směřovalo k Bílému domu jednomu muži zazvonil mobil.Jeho žena mu v něm řekla,co se stalo s těmi dvojčaty.On jí řekl:Zemřeme v boji,postarej se o naše děti.Poto už v mobilu byli slyšet jenom výkřiky arabské a anglické.

Selský rozum toho muže tehdy možná zachránil ameriku.Je pravda,že tehdy presidenta převáželi z jednoho krytu do druhého,ale nemuseli to také stihnout.

[Fyzika] [Filoofie]