Ο "μαγικός" ΜΙΚΡΟΚΟΣΜΟΣ.

Παρουσίαση με θέμα: "Ο "μαγικός" ΜΙΚΡΟΚΟΣΜΟΣ."— Μεταγράφημα παρουσίασης:

1 ο "μαγικός" ΜΙΚΡΟΚΟΣΜΟΣ

2 19ος αιώνας σωματίδια σε αδιάκοπη κίνηση

3 οι δύο Κόσμοι ο Μικρόκοσμος. ο Μακρόκοσμος Στη μία όχθη Από την άλλη
ο Μικρόκοσμος. Ο αδιαφανής Μικρόκοσμος της Ύλης, ένας σαγηνευτικός «βυθός» στον οποίο η ανθρώπινη Σκέψη θέλει να καταδυθεί. Στη μία όχθη ο Μακρόκοσμος Ένας κόσμος χωρίς κρύο ούτε ζέστη χωρίς καθόλου γεύσεις, χρώματα και μυρωδιές Ένας «μαγικός κόσμος», ένας κόσμος Χάρυ Πότερ με απίστευτα πολλά σωματίδια τα οποία δεν κάνουν τίποτε άλλο από το να κινούνται και να αλληλεπιδρούν, των αισθήσεων, των μετρήσεων και των άμεσων εμπειριών. Ένας Κόσμος με θερμόμετρα, μανόμετρα, μπαλόνια, μηχανές εσωτερικής καύσεως και σωληνάκια με χρωματιστά υγρά. Ο Μακρόκοσμος των αερίων περιγράφεται από τη Θερμοδυναμική με τις «δικές του» έννοιες. Την πυκνότητα, την πίεση, τη θερμοκρασία, και τη θερμότητα. ένας κόσμος «πλάσμα της ανθρώπινης σκέψης», μια θεωρία επιστημονική .

4 Στην περίπτωση μάλιστα που το υπό μελέτη σώμα είναι ΙΔΑΝΙΚΟ ΑΕΡΙΟ
Σύμφωνα με αυτά που αποδέχεται η επιστημονική σκέψη της εποχής μας κάθε κομμάτι Σύμπαντος, από τη σκοπιά του Μικρόκοσμου δεν είναι παρά ένα σύνολο ορισμένου ΑΡΙΘΜΟΥ σωματιδίων τα οποία ΚΙΝΟΥΝΤΑΙ και ΑΛΛΗΛΕΠΙΔΡΟΥΝ μεταξύ τους. Στην περίπτωση μάλιστα που το υπό μελέτη σώμα είναι ΙΔΑΝΙΚΟ ΑΕΡΙΟ το μόνο που συμβαίνει στον Μικρόκοσμο είναι η ΚΙΝΗΣΗ ορισμένου ΑΡΙΘΜΟΥ σωματιδίων

5 ο Μακρόκοσμος ο Μικρόκοσμος ΠΥΚΝΟΤΗΤΑ σχετίζεται ενός αερίου ;
Στη μία όχθη ο Μακρόκοσμος των μετρήσεων και οι «δικές του» έννοιες ΠΙΕΣΗ, ΠΥΚΝΟΤΗΤΑ, ΘΕΡΜΟΚΡΑΣΙΑ Στην άλλη ο Μικρόκοσμος των κινουμένων σωματιδίων με τον – ανά μονάδα όγκου – ΑΡΙΘΜΟ των σωματιδίων ; Τι γίνεται με την έννοια ΠΥΚΝΟΤΗΤΑ ενός αερίου ; ή σχετίζεται με την ΚΙΝΗΣΗ τους ; Ποια είναι η σχέση της με τον Μικρόκοσμο; είναι εύκολη, νομίζω, η απάντηση Η πυκνότητα του αερίου σχετίζεται μόνο με τον ΑΡΙΘΜΟ ανά μονάδα όγκου Και δεν έχει, νομίζω, καμία σχέση με την κίνησή τους

6 ο Μικρόκοσμος ο Μακρόκοσμος ΠΙΕΣΗ ενός αερίου ; σχετίζεται
Στη μία όχθη ο Μακρόκοσμος των μετρήσεων και οι «δικές του» έννοιες ΠΙΕΣΗ, ΠΥΚΝΟΤΗΤΑ, ΘΕΡΜΟΚΡΑΣΙΑ Στην άλλη ο Μικρόκοσμος των κινουμένων σωματιδίων με τον – ανά μονάδα όγκου – ΑΡΙΘΜΟ των σωματιδίων ; Τι γίνεται με την έννοια ΠΙΕΣΗ ενός αερίου ; ή σχετίζεται με την ΚΙΝΗΣΗ του ; Ποια είναι η σχέση της με τον Μικρόκοσμο; Κι αυτό το βρίσκω εύκολο Η πίεση του αερίου σχετίζεται και με τον - ανά μονάδα όγκου – ΑΡΙΘΜΟ των σωματιδίων αλλά και με το «πόσο γρήγορα» ΚΙΝΟΥΝΤΑΙ

7 των κινουμένων σωματιδίων ο ανά μονάδα όγκου ΑΡΙΘΜΟΣ
Στον Μικρόκοσμο των κινουμένων σωματιδίων ο ανά μονάδα όγκου ΑΡΙΘΜΟΣ των μορίων αυξομειώνεται Στον Μακρόκοσμο των μανομέτρων διαπιστώνεται η αυξομείωση της ΠΙΕΣΗΣ

8 ο Μικρόκοσμος ο Μακρόκοσμος Τι γίνεται με τη ΘΕΡΜΟΚΡΑΣΙΑ σχετίζεται
Στη μία όχθη ο Μακρόκοσμος των μετρήσεων και οι «δικές του» έννοιες ΠΙΕΣΗ, ΠΥΚΝΟΤΗΤΑ, ΘΕΡΜΟΚΡΑΣΙΑ Στην άλλη ο Μικρόκοσμος των κινουμένων σωματιδίων με τον – ανά μονάδα όγκου – ΑΡΙΘΜΟ των σωματιδίων ; Τι γίνεται με τη ΘΕΡΜΟΚΡΑΣΙΑ ενός αερίου; σχετίζεται ή με την ΚΙΝΗΣΗ τους ; Δύσκολο το ερώτημα. Δεν νομίζω ότι μπορώ να απαντήσω Ποια είναι η σχέση της με τον Μικρόκοσμο των κινουμένων σωματιδίων ; Τι σχέση μπορεί να έχει το «πόσο ζεστό είναι ένα αέριο» με το «αν τα σωματίδια του Μικρόκοσμου κινούνται γρήγορα» ή με το «εάν είναι λίγα ή πολλά» Μα και οι Ευρωπαίοι φυσικοί του 19ου αιώνα άργησαν να δώσουν απάντηση

9 η ΘΕΡΜΟΚΡΑΣΙΑ ενός αερίου είναι ανάλογη
Αφού οι λεωφόροι του ΜΑΚΡΟΚΟΣΜΟΥ τους οδήγησαν στους πειραματικούς νόμους των αερίων υιοθέτησαν τις ιδέες για ένα ΜΙΚΡΟΚΟΣΜΟ κινουμένων σωματιδίων δέχτηκαν την υπόθεση του Avogadro, κατέληξαν στην οικοδόμηση της ΚΑΤΑΣΤΑΤΙΚΗΣ ΕΞΙΣΩΣΗΣ pV = nRT επινόησαν το μοντέλο ΙΔΑΝΙΚΟ ΑΕΡΙΟ, εφάρμοσαν στα κινούμενα σωματίδιά του, τους νευτωνικούς νόμους της κίνησης, συνδύασαν τα συμπεράσματα με την καταστατική εξίσωση Και μόνο έτσι κατέληξαν στο εντυπωσιακό συμπέρασμα ότι η ΘΕΡΜΟΚΡΑΣΙΑ ενός αερίου είναι ανάλογη με τη ΜΕΣΗ ΚΙΝΗΤΙΚΗ ΕΝΕΡΓΕΙΑ των μορίων του

10 ΜΕΣΗ ΚΙΝΗΤΙΚΗ ΕΝΕΡΓΕΙΑ
η έννοια ΜΕΣΗ ΚΙΝΗΤΙΚΗ ΕΝΕΡΓΕΙΑ ενός συνόλου μορίων

11 Μέση κινητική ενέργεια =
υ2 Υποθέτουμε ότι το αέριο είναι μονατομικό. Τα μόρια του μπορούν να θεωρηθούν υλικά σημεία. Σε μια ορισμένη χρονική στιγμή η κινητική ενέργεια κάθε μορίου είναι ίση με το ένα δεύτερο της μάζας του m επί το τετράγωνο της ταχύτητάς του υ1 υ4 υ3 υ7 υ5 υ6 υ9 υ8 υ11 υ12 υ10 Μέση κινητική ενέργεια = ½ mυ12 + ½ mυ22 + ½ mυ32 + ½ mυ42 + ½ mυ ½ mυΝ2 Ν

12 3 k Τ 2 1 3 m υ k Τ 2 2 1 3 m υ k Τ 2 2 Μέση κινητική ενέργεια = = = 2
είναι το πηλίκο της παγκόσμιας σταθεράς των αερίων προς τον αριθμό Avogardo Για κάθε μονατομικό αέριο ισχύει Μέση κινητική ενέργεια 3 k Τ = 2 Και εφόσον το αέριο συγκροτείται από όμοια μόρια, μπορούμε να οδηγηθούμε στη σχέση 1 3 2 m υ k Τ = 2 2 Καταλαβαίνω ότι το Τ είναι η θερμοκρασία αλλά το k ; θα είναι ίσως μία σταθερά 1 3 m υ 2 k Τ = 2 2

13 σε μια κατσαρόλα» «κενός χώρος με σωματίδια
Για να οδηγηθεί από το αισθητηριακό δεδομένο στην « εικόνα » «νερό που βράζει σε μια κατσαρόλα» «κενός χώρος με σωματίδια σε αδιάκοπη κίνηση και αλληλεπίδραση» η ανθρώπινη σκέψη χρειάστηκε να λειτουργήσει αφαιρετικά ( να «απογυμνώσει» τις επί μέρους εικόνες με τους ήχους, τις οσμές, τα χρώματα και τις αντίστοιχες εσωτερικευμένες αναπαραστάσεις τους, από το κάθε στοιχείο διαφορετικότητας ) να χρησιμοποιήσει τη γενίκευση ( να αποδεχθεί δηλαδή ότι αυτό συμβαίνει με τα οποιοδήποτε αντικείμενο ροδάκινο, κατσαβίδι, κατσαρόλα με νερό )

14 σωματίδιο με αδράνεια, αλληλεπίδραση,
αλλά να λειτουργήσει και διεργασιακά, να εισαγάγει δηλαδή τις έννοιες χρόνος, κενός χώρος, αέναη κίνηση, σωματίδιο με αδράνεια, αλληλεπίδραση, να αποδώσει στο χώρο αυτό μια γεωμετρία -προκειμένου να ορίσει τη θέση κάθε γεωμετρικού σημείου στην οποία θα βρίσκεται σε κάθε στιγμή της ζωής του το σωματίδιο, θεωρούμενο σημειακό αντικείμενο, αλλά και παραπέρα να ορίσει τις μετατοπίσεις του, την τροχιά του και την ταχύτητά του, την ορμή του, την κινητική του ενέργεια και τη δυναμική του ενέργεια

15 Τον ίδιο αιώνα αποσαφηνίζεται και η διαφορά ανάμεσα σε ΜΟΡΙΟ και ΑΤΟΜΟ
Τον 19ο αιώνα η αντίληψη ότι «ΥΠΑΡΧΕΙ ένας ΜΙΚΡΟΚΟΣΜΟΣ με αεικίνητα ΣΩΜΑΤΙΔΙΑ» - particles, particules , teilchen έχει αρχίσει να γίνεται ένα είδος πίστης Τον ίδιο αιώνα αποσαφηνίζεται και η διαφορά ανάμεσα σε ΜΟΡΙΟ και ΑΤΟΜΟ

16 τι ήταν το άτομο για έναν άνθρωπο του 19ου αιώνα ;
ένα πολύ σκληρό συμπαγές σφαιρίδιο, υποθέτω . . ένα κουκούτσι που δεν σπάει ποτέ

17 ένα πολύ σκληρό καρύδι κινούμενο αδιάκοπα
για τον Δημόκριτο ; ένα πολύ σκληρό καρύδι κινούμενο αδιάκοπα το οποίο όμως δεν ανοίγει ποτέ . . ένα Α - ΤΟΜΟ

18 η πανάρχαια εικόνα άλλαξε
ωστόσο στον 20ο αιώνα η πανάρχαια εικόνα άλλαξε