Wie kann man mit der Bolzmannverteilung erklären, dass Flüssigkeiten auch weit unter dem Siedepunkt langsam verdampfen?
Kann mir das jemand erklären? Danke
2 Antworten
Du hast offenbar die Vorstellung, dass nur die schnellsten Teilchen "abdampfen" können und dann Schluss sei (Pfütze, die trocknet). Das stimmt natürlich nicht:
- Wenn die schnellsten Teile weg sind, hört es nicht einfach auf.
- Auch wenn das so wäre, dann würde die Flüssigkeit ja dadurch unterkühlt.
- Also nimmt sie dann aus der Umgebung wieder Wärme auf, so das die Verteilung wieder genau gleich aussieht und es "neue schnellste" Teilchen hat, die verrreisen können.
- Und dieser Vorgang ist natürlich kontinuierlich (ständige Wärmeaufnahme aus der Umgebung, ständiger Ersatz verschwundener Teilchen durch die nächstschnellsten).
Ja, auf der x-Achse ist die Bewegungsenergie dargestellt.
Vieles in der Natur (was auf der einen Seite eine Grenze, z.B. null hat) ist so verteilt, das Beispiel der Menschen von Bavarian ist gut. Es gibt noch viel mehr: Körpergrösse, Gewicht, Hunger, Anzahl Haare,....
Ist Dir denn klar, was die Boltzmann-Verteilung überhaupt aussagt? Die meisten Teilchen haben die Geschwindigkeit, die in der Mitte liegt, wenige sind gaaaaanz langsam und genauso wenige flitzen sauschnell durchs Medium. Und die schnellen haben genug Energie, um sich vom Rest der Kompanie absetzen zu können...
Tut mir Leid dass ich dich mit so vielen Fragen überhäufe 😂
Stell Dir eine Menschenmenge während einer Vernisage vor: die meisten schlendern von einem Grüppchen zum anderen - etwa die mittlere Geschwindigkeit, wenige bleiben grundsätzlich am Büffet stehen und verändern ich gar nicht und mittendrin flitzen die Bedienungen mit ihren Tabletts hin und her und verschwinden auch aus dem Saal...
auf der x Achse ist ja die Energie. Ist damit die Bewegungsenergie der Teilchen gemeint?
Aber andererseits ist das Verdampfen ja keine chemische Reaktion, sondern eher ein physikalischer Vorgang. Dann kann man sowas doch nicht mit der Boltzmann-Verteilung erklären, oder?
Ja, aber das beantwortet ja nicht meine Frage. Wenn man sich das Diagramm anschaut, sieht man, dass bei niedrigen Temperaturen ein sehr geringer Anteil Reaktionsfähig ist, wenn die Mindestenergie erreicht ist. Dann könnte z.b. auch nur ein sehr geringer Anteil einer Wasserpfütze im Winter verdunsten. Was ja nicht stimmt, die Regenpfützen sind immer nach einer Zeit verschwunden. Aber wie ist das möglich?
Die Pfütze steht in thermischem Kontakt mit ihrer Umgebung und bekommt dadurch Wärme nachgeliefert.
Warum ist das denn so? Also warum bewegen sich viele Teilchen langsam, wenige Teilchen schnell bzw. warum haben viele Teilchen wenig Energie und wenige Teilchen viel Energie?