Чему и как нас учат – 5. Чему вас научила МКТ?

Вопросы к знатокам физики и МКТ.

Общая трактовка температуры.

Температу́ра — физическая величина, характеризующая термодинамическую систему и количественно выражающая интуитивное понятие о различной степени нагретости тел.

Т - абсолютная температура, степень нагретости тела. Определяет направление передачи тепла (от более горячих тел к более холодным). Одинакова для тел, находящихся в тепловом равновесии. 

Данные трактовки не привязаны к какой-либо теории.

По МКТ температура есть мера средней кинетической энергии поступательного движения молекул.

Вы когда-либо глубоко задумывались над тем, что вытекает из трактовки температуры по МКТ?

Представим, что мы имеем область с наличием твёрдого тела, однородной жидкости и газа с абсолютно постоянной определённой температурой. Абсолютно никакая энергия в эту область не поступает и не выходит.

Согласно МКТ при этом этих условиях атомы (молекулы) твёрдого тела должны колебаться в своём соседстве, молекулы жидкости должны иметь хаотичные движения (колебания), а молекулы газа хаотично летать со среднеквадратичной скоростью .

 С этим утверждением все сторонники МКТ согласны?

А далее задумываемся над следующими вопросами.

Что заставляет атомы и молекулы данных веществ перемещаться? Очевидно, что сие движения происходят под действием определённых сил.

Начнём с твёрдого тела.

Когда говорят о передаче теплоты в твёрдом теле, то используют термин «теплопроводность».

Детального описания процесса теплопроводности, т.е. на уровне атомов и молекул, я не нашёл.

Согласно молекулярно-кинетической теории молекулы в более нагретых частях тела движутся быстрее и передают энергию посредством столкновений медленным частицам в более холодных частях тела.

А если всё тело имеет абсолютно единую температуру?

Что должно происходить в твёрдом теле, если через него не передаётся абсолютно никакой тепловой энергии?

На этот вопрос я литературе ответа не нашёл.

Переходим к жидкости.

Жидкости-то имеют совершенно иное строение! В предыдущих темах указывалось и обсуждалось то, что молекулы в жидкостях постоянно примыкают друг к другу. Именно поэтому они и трудно сжимаемы.

О диффузии пока говорить не будем, так как у нас в условии жидкость однородна. Здесь отвлекусь и укажу на то, что у меня есть и объяснение диффузии. Точнее, есть логическое объяснение причин вызывающих диффузию при передаче теплоты, а также тогда, когда смешивают при единой температуре два компонента. В последнем случае даётся объяснение возникновения сил, стремящихся элементы одного компонента равномерно распределить в жидком состоянии другого. Аналогично тому как распределяется теплота.  А теплота вокруг нас в ту или иную сторону передаётся постоянно. Мы на Земле не имеем места, где бы не происходил процесс передачи теплоты.

Итак, мы имеем однородную жидкость находящуюся весьма долго при абсолютно единой температуре. Значение этой температуры может быть разное. Например, в диапазоне  от 20 до 90 градусов по Цельсию.

Что в этих условиях должно вызывать движение её молекул?

В современной физике не принято указывать температуру отдельных молекул жидкости, а тем более газа.

Пойдём здесь на следующий компромисс.

Будем рассматривать молекулы жидкости попарно. Одну и ту же молекулу можно рассматривать в паре с соседними, которые примыкают к данной с разных сторон. Это уже фрагменты жидкости, а не её отдельные молекулы. А к фрагментам жидкости уже можно применять понятие температуры.

Следовательно, далее указывая на единую температуру множества выбранных фрагментов с участием одних и тех же молекул, мы констатируем, что между соседними фрагментами нет разницы по температуре, а значит нет и разницы в обладании энергией. А если соседние фрагменты имеют одинаковое количество энергии, то нет причины для её передачи с фрагмента на фрагмент.

Снова задаём соответствующие вопросы. Откуда  могут появляться силы, которые заставляют молекулы жидкости хаотически перемещаться, если по условию через данную жидкость не передаётся никакая теплота и никуда из неё не выходит? Что они могут делить, если по условию все находятся в равном положении?

Не следует забывать, что рассматриваемые условия не отменяют действие сил гравитации.

Итак, по моему мнению, при абсолютно постоянной температуре мы в однородной жидкости не имеем причин для перемещения молекул в поле гравитации.

Несогласных с этим выводом прошу высказываться обоснованно, а не руководствуясь эмоциями.

Переходим газу.  

Теперь нам следует выбрать – какой имеем газ. Реальный или идеальный?

Поскольку я вообще не верю в возможность существования идеального газа, то выбираю реальный моно газ. Пусть это будет чистейший кислород. Или любой другой.

Итак, МКТ указывает (точнее, декларирует), что молекулы газов в тепловом хаотическом движении имеют самые разнообразные скорости - от ноля и до скорости много выше средней скорости.

Поскольку молекулы газа по МКТ постоянно сталкиваются в полётах, то сколько бы мы не выдерживали газ при единой температуре, они после различных  столкновений должны иметь различные скорости.

Вспоминая о существовании сил гравитации,  задаёмся следующим вопросом. Почему, при отсутствии подвода энергии со стороны, молекулы газа в области с абсолютно постоянной температурой вообще должны летать? Молекулы газа, как и молекулы твёрдых и жидких тел имеют массу.

Какие силы, не имея энергии со стороны, молекулы газа постоянно противопоставляют силе гравитации?

Неужели они летают исключительно потому, что этого требуют теоретические предположения заложенные в трактовку температуры  по МКТ?

У меня  получается, что полётами  молекул газа управляют не конкретные силы, а мысли верующих в МКТ.

 Взявшись за голову, отхожу в сторону и жду ответов на поставленные вопросы.