Conceptul de temperatură

EXPERIMENTE discriminatorii care exclude TEORIA MOLECULARĂ cinetică și Conceptul actual de TEMPERATURĂ
Experiment 1 expansiune de gaz și teoria cinetică moleculară ( KMT )

În scopul experimentului , este necesar un container compartiment ,,bi ” cu posibilitatea de a elimina peretele interior . Mărimea efectului este dependentă de raportul dintre volumele compartiment , prin urmare, în scopul experimentului se va considera că a doua celulă este de cinci ori mai mare , atunci primul compartiment ( V2 = 5V1 ) . În primul compartiment a gazelor atomice mono ( el ca exemplu) la o presiune de 1 atm este prezent . În al doilea compartiment cu o pompă de vid este un vid avansat produs , astfel încât se poate considera că speciile de gaze nu sunt prezente acolo . Acesta nu este cazul de a argumenta despre o posibilă concentrare mică de gaz rămasă în al doilea compartiment . În acest ultim caz , numai mărimea de efect preconizat este schimbată .Temperatura întreținută de container ( pereții recipientului ) trebuie să fie constantă pentru etapa inițială a experimentului , și, desigur,temperatura gazului în interiorul primului compartiment este egală cu temperatura pereților containerului. Pentru simplificare se consideră că temperatura este de 30 ° C, ca în fig.1 .
temperature001
Figura 1 . Experiment set - up
Experimentul este foarte simplu și constă în îndepărtarea pereților interiori urmărind monitorizarea temperaturii pentru o perioadă de timp .
Când peretele este eliminat ,s-a constatat în primul compartiment că se extinde gazul în volumul intreg al containerului . O temperatură scăzută măsurată de gaz este peretele interior după îndepărtarea . Mărimea efectului depinde de o mulțime de factori și acești factori sau influențele lor nu sunt importanţi pentru scopul experimentului . Pentru simplitate , să presupunem final care masoara de temperatura termometru este de 25 ° C, ca în Fig . Două .
temperature002
În figura 2 . Etapa finală a experimentului
De ce teoria actuală cinetică a gazelor este incorect .....
Este necesar de a avea doar un pic , , bun simț " , în scopul de a observa incompatibilitatea dintre predicție actual al teoriei moleculare cinetice și comportamentul unui gaz într-un interval în care KMT sa actuală prezice comportamentul perfectă . Desigur , un comportament non perfectă nu se îmbunătățește situația . O teorie gresita poate corecta deveni nu numai că adoptă o nouă absurditate Pentru ca o axiomă .
Să analizăm în detaliu ceea ce se întâmpla în container Când peretele intermediar este eliminat . Potrivit KMT curent , atomii de heliu existente înprimul compartiment , la o presiune de 1 atm poseda energie cinetică a fi egală cu :
E = temperature003
unde m estemasa de El atom , v este viteza medie de El atom , Ttemperatura , iar k este constanta Boltzmann .
Când peretele interior este eliminat , Care parte din I molecule au fost o clipă înainte de a se deplasează spre acest perete , nu se confruntă acest obstacol și aceștia se deplasează în linie dreaptă , în al doilea container până când ating pereții de-al doilea recipient și , după un alt elastic coliziunile sunt întoarse ca în fig . Trei .
temperature004
Figura 3 . Detaliu de atomi de perete traiectoriei după îndepărtarea
Întrebarea crucială , fără nici un fel de răspuns în cadrul KMT curent este : de ce astfel de atomi trebuie să se schimbe energiile lor, în scopul de a scădea temperatura a gazului ca este experimental măsoară?
Nu este nimic în al doilea compartiment putea modifica energia El atomi . Ciocnirile cu pereții dinal doilea compartiment nu -și schimbăenergia El atomi Deoarece toți pereții sunt la aceeași temperatură . Prin urmare, nu există nici un motiv , în cadrul KMT curent pentru a avea o temperatura gazelor Scăderea Când se extinde în astfel de condiții . De fapt, nu există niciun motiv în cadrul științei actuale , pentru o temperatură a gazului Scăderea Când se extinde în general , nu numai pentru acest caz special .
În scopul de a obține o explicație simplă a acestui KMT experimentul actual ar trebui să adopte un nou ( sau destul de nou ), în legătură cu conceptul de energie a vidului sau energia punctului zero sau energia de ... nimic .
Desigur, există și alte explicații mai interne în cadrul KMT curent .
Ce întâmplat dacătemperatura este definit caprobabilitatea de coliziune și nu caenergia Purtat de molecule ? În acest caz , când volumul este extins , desigur, există o scădere a temperaturii cum sa observat experimental ... dar în acest caz, teoria moleculara cinetică trebuie să fie revizuit astfel drastic Asta nu merită să fie discutat aici ....
O altă posibilitate ? Dacă există o conversie a energiei interne și o parte din energia traducerii I este transformată în energie internă ?
Desigur, în unele minți, totul este posibil . Dar consecintele ar trebui să fie mai mult de dezastruos și nu din nou, nu merită să fie prezentate la toate .
Un același experiment poate fi propusă la fenomenele inverse , mai precis comprimare a gazelor și în acest caz, energia este eliberată ...
experiment 2

Din nouexperimentul are o simplitate izbitoare .
Să considerăm un cilindru izolat având un conținut în interiorul gazului , pentru simplitate heliu , și un piston Abilitatea de a exercita o compresie asupra acestui gaz la fel ca în fig . Aprilie. Acesta poate fi considerat egal cu începere de la 1 atm și o temperatură inițială egală cu 25 ° C.
temperature005
Figura 4 . detaliu experiment
Presiunea este crescută lent în interiorul cilindrului , deplaseazăpistonul cu o viteză de câteva mm / s. . Temperatura (eventual volumul piston) este monitorizată pe parcursul acestui compresie lent . Când presiunea din interiorul cilindrului este apoi mai mari de sute de oriinițial o mișcare de opriri piston și monitorizarea temperaturii continua pentru inca cateva zeci de minute .
Ca gaz este comprimat , concomitent cu scăderea volumului de gaz , există o creștere a temperaturii prea .
Pentru simplitatea sfârșitul experimentului Sa consideram ca temperatura este de 30 ° C, ca în Fig . Poate .
temperature006
Figura 5 Sfârșitul experimentului
Desigur, în acest caz , la 100 de ATM-uri care fiecare fizician va argumenta de gaze nu are un comportament perfect. Principalul punct al experimentului nu este de a stabili perfecta a comportamentului non perfecte , dar motivul pentru modificarea temperaturii gazului .
Într-un laborator mai sofisticatăacelași experiment poate fi efectuată într- un interval de presiune în cazul în caregazul are un comportament de mare șirezultatul este același : timpul compresiei ,temperatura de Creșteri de gaz sub presiune , în mod independent asupra acestuia bază non comportament perfect sau perfectă .
Pot KMT sau explica acest fizica Creșterea actuală a temperaturii pentru un gaz comprimat ?
Răspunsul nu este definitiv și explicația este foarte simplă : de fizica actuale si fizicieni acerca actuale nu au nici o idee despre ceea ce sa întâmplat la nivel atomic . Ele vorbesc de la imaginație .
La o viteza pistonului de câteva mm / sec , iar viteza de molecule de sute și chiar mii de metri pe secundă , se poate aproxima timpul acestei pistonului este coliziune staționare . Molecule se deplasează PRIN URMARE repede se va ciocni elastic cu piston și pereții cilindrului și energie a moleculelor constante rămân și după coliziune .
În acest caz, în funcție de KMT , ea trebuie să fie nici o temperatură a gazului de comprimare timpul modificării . Care pot Prevăzute KMT timpul gaz de compresie scăzut atunci când volumul este , presiunea trebuie să crească Pentru că , , frecventa " de coliziune este crescut , dar nu există nici un motiv pentru o creștere a energiei de molecule de gaz .
Chiar și în cazul când un impuls de piston este transferat este de a moleculelor de gaz ( ciocnire inelastică ) sunt luate în considerare , rezultatele pot explica doar parțial realitatea experimentală . Desigur un , , inelastică coliziune " creșterea altor probleme de model și astfel de discuții se va face pe larg în carte .
Încarte ,noul propuse renunțe model de conceptul de temperatura lateoria cinetică moleculară și la, , conceptul de coliziune clasice " .
Mai multe experimente si mai multe despre subiect în cartea ....

DISCRIMINATORY EXPERIMENTS WHICH RULE OUT THE KINETIC MOLECULAR THEORY AND ACTUAL CONCEPT OF TEMPERATURE

DISCRIMINATORY EXPERIMENTS WHICH RULE OUT THE KINETIC MOLECULAR THEORY AND ACTUAL CONCEPT OF TEMPERATURE

Experiment 1 Gas expansion and kinetic molecular theory (KMT)

For the purpose of experiment, a bi compartment container with possibility to remove the internal wall is necessary. The size of the effect is dependent on the ratio between compartment volumes, therefore, for purpose of experiment it will be considered that second compartment is five times greater then first compartment (V₂ = 5V₁ ). In the first compartment a mono atomic gas (He as example) at a pressure of 1 atm is present. In the second compartment with a vacuum pump an advanced vacuum is produced, so it can be considered that no gas species are present there. It is not the case to argue about a possible small concentration of remaining gas in the second compartment. In this latest case, only the size of the predicted effect is changed.

The temperature of the entire container (the walls of the container) must be constant for the initial stage of experiment, and of course the temperature of the gas inside first compartment is equal with walls container temperature. For simplicity is can be considered that starting temperature is 30 ºC as in fig.1.

Figure 1 . Experiment set up

The experiment is very simple and consists in removal of internal wall followed by a temperature monitoring for a certain period of time.

When the wall is removed, the ideal gas found in the first compartment expands into entire volume of container. A decreased temperature of gas is measured after internal wall removal. The size of effect depends of a lot of factors and these factors or their influences are not important for the purpose of experiment. For simplicity, let’s suppose that final temperature measured by thermometer is 25 ºC as in fig. 2.

Figure 2. Final stage of experiment

Why the actual kinetic theory of gases is a incorect …..

It is necessary to have only a little bit ,,common sense” in order to observe the incompatibility between actual prediction of kinetic molecular theory and the comportment of a gas in a range where actual KMT predict its ideal comportment. Of course, a non ideal comportment does not improve the situation. A wrong theory can’t become correct only because adopts a new absurdity as an axiom.

Let’s analyze in detail what’s happen in the container when the intermediate wall is removed. According to actual KMT, the atoms of helium existent in the first compartment at a pressure of 1 atm posses a kinetic energy equal with:

E =

where m is the mass of He atom, v is the medium velocity of He atom, T the temperature, and k is Boltzmann constant.

When the inner wall is removed, part of He molecules which an instant before were moving toward this wall, does not encounter this obstacle and they are traveling in straight line in the second container until they meet the walls of the second container and after another elastic collisions are turned back as in fig. 3.

Figure 3. Detail of atoms trajectory after wall removal

The fundamental question without any kind of answer in the frame of actual KMT is: why such atoms must change their energies in order to decrease the temperature of gas as is experimentally measured?

There is nothing in the second compartment able to modify the energy of He atoms. The collisions with the walls in the second compartment do not change the energy of He atoms because all walls are at the same temperature. Therefore there is no reason in the frame of actual KMT to have a temperature decrease when a gas expands in such conditions. In fact there is no reason in the frame of actual science, for a temperature decrease when a gas expands in general, not only for this particular case.

In order to get a explanation of this simple experiment actual KMT should adopt a new ( or quite new ) concept related to the energy of vacuum or the energy of zero point or the energy of … nothing.

Of course there are other explanations more domestic in the frame of actual KMT.

What happened if the temperature is defined like the probability of collision and not like the energy carried by molecules? In this case, when the volume is expanded, of course there is a decrease of temperature as observed experimentally… but in this case the kinetic molecular theory must be revised so drastically that does not worth to be discussed here….

Another possibility? If there is an internal energy conversion and part of translation He energy is converted into internal energy?

Of course in some minds everything is possible. But the consequences should be more then disastrous and again does not worth to be presented at all.

A similar experiment can be proposed to the inverse phenomena, more precisely gas compression and in that case the energy is released…

Experiment 2

Again the experiment has a striking simplicity.

Let’s consider an insulated cylinder having a quantity of gas inside, for simplicity helium, and a piston able to exert a compression over this gas as in fig. 4. It can be considered a starting pressure equal with 1 atm and an initial temperature equal with 25ºC.

Figure 4. Experiment detail

The pressure is increased slowly inside cylinder, moving the piston with a speed of few mm/s. The temperature (eventually the piston volume) is monitored during this slow compression. When pressure inside cylinder is hundred times greater then initial one the movement of piston stops and the monitoring of temperature continue for another few tenths of minutes.

As gas is compressed, simultaneously with gas volume decrease, there is an increase of temperature too.

For the simplicity of experiment let’s consider that final temperature is 30 ºC as in fig. 5.

Figure 5 End of experiment

Of course in this case, at 100 atm every physicist will argue that a gas does not have an ideal comportment. The main point of the experiment is not to establish the ideal of non ideal comportment, but the reason for the gas temperature modification.

In a more sophisticated laboratory the same experiment can be performed in an interval of pressure where the gas has an ideal comportment and the result is the same: during compression, the temperature of compressed gas increases, independent on its ideal or non ideal comportment.

Can KMT or actual physics explain this increase of temperature for a compressed gas?

The answer is definitely no and the explanation is very simple: The actual physics and actual physicists have no clue about what’s happened at atomic level. They are talking from imagination.

At a piston speed of few mm/sec, and molecules speed of hundreds and even thousands of meters per second, it can be approximated that piston is stationary during collision. Therefore fast moving molecules will collide elastically with piston and cylinder walls and the energy of molecules remain constant after collision.

In this case based on KMT, it must be no temperature modification during gas compression. KMT can foreseen that during gas compression when the volume is decreased, the pressure must increase because the ,,frequency” of collision is increased, but there is no reason for a increase of gas molecules energy.

Even the case when a momentum of piston is transferred to the gas molecules (inelastic collision) are taken into consideration, the results can explain only in part the experimental reality. Of course a,,inelastic collision” rise other problems for the model and such discussion will be made extensively in the book.

In the book, the new proposed model of temperature concept renounce at the kinetic molecular theory and to the ,,concept of classical collision”.

More experiments and more about subject in the book….