Prima, dat bedoelde ik dus, maar welke wet is dat nou?
Laatst bewerkt:
Een thermiekbel begint op de grond?
- Topicstarter Wubbe
- Startdatum
Ad Bakker
In Memoriam
Ja dat is grofweg de formulering van de algemene gaswet. Maar die zegt niets over menging en stroming. Het geeft alleen aan hoe (voor ideale gassen, wat lucht eigenlijk niet is, en zeker een twee fase mengsel als vochtige lucht niet) druk, soortelijk volume en temperatuur met elkaar samenhangen met de algemene gasconstante. Hiermee verklaar je bijvoorbeeld waarom en hoeveel de druk in een vat toeneemt als je het verwarmt.
Als een gasvolume aan het oppervlak wordt opgewarmd zal het inderdaad gaan opstijgen, maar daarbij vindt wel degelijk vermenging en interactie (convectieve warmtestromingen) met de bovenliggende luchtlagen plaats. Dat is echt niet in strijd met de gaswet van Boyle en Gay-Lussac.
Groet,
Ad
DirkSchipper
Forum veteraan
Laten we het eens met gezond boerenverstand doen. Dat gaat ook.Je hebt helemaal gelijk, ik gooide namen door mekaar...
Hat was niet Buys Ballot maar Gay Lussac; deze wet staat bekend als de Eerste Wet van Gay-Lussac. Hier vind je hem:
Algemene gaswet - Wikipedia
Wat ik me ervan herinner is vooral de stelling dat in het onderhavige geval, gassen van verschillende temperatuur zich in principe niet vermengen. Die precieze uitspraak kan ik nu net even niet vinden...maar misschien is er nog iemand met meer natuurkunde in zijn opleiding dan ik die dat kan aanwijzen...
Als jouw bewering klopt, dan kun jij in jouw keuken een of meer kookpitten van jouw gasfornuis aanzetten, en dan wordt het alleen boven warm (waar het hete gas naartoe stroomt). Vooronderstelling: de afzuigkap staat uit.
Ik durf wel aan te beweren dat het na enige tijd in je hele keuken warm wordt, als je b.v. de boel een kwartiertje hebt laten branden en dan uitzet en afwacht ...
Dirk.
Lucht mengt.... lucht is zelf al een mengsel van meerdere gassen met verschillende dichtheden, die TOCH gemengd zijn (analoog aan oplossingen waarschijnlijk)
Waar waarschijnlijk de verwarring over ontstaat zijn koude en warme luchtmassa's of "luchtsoorten", maar dat is een heel ander verhaal: als een warme luchtmassa op een koude massa botst in de meteorologie, dan spreekt men van die twee massa's puur en alleen omdat ze zo groot zijn qua afmetingen. Op het "scheidingsvlak" vind over een behoorlijke afstand toch echt vermenging plaats (meerdere honderden meters tot enkele kilometers) echter als zo'n "massa" een paar honderd kilometer groot is, zie je op macro schaal toch een afscheidingsvlak.
Voor het formaat "thermiekbel" vind gewoon menging en warmteuitwisseling met de "omgeving" plaats; een thermiekbel zal dus mengen met de omringende lucht, net zoals koud water mengt met warm water wanneer je het in dezelfde pan giet. Dan zakt ook het koude water niet na verloop van tijd uit. Dat er een temperatuurverschil ontstaat in grote hoeveelheden (grote massa lucht, of heel grote water tank) is logisch, maar heeft meer met lokaal afkoelen/opwarmen en daardoor dalen/stijgen te maken dan dat er warm en koud gemengd zijn en ieder afzonderlijk waterdeeltje op zoek gaat naar zijn plek....
Groet, Bert
Waar waarschijnlijk de verwarring over ontstaat zijn koude en warme luchtmassa's of "luchtsoorten", maar dat is een heel ander verhaal: als een warme luchtmassa op een koude massa botst in de meteorologie, dan spreekt men van die twee massa's puur en alleen omdat ze zo groot zijn qua afmetingen. Op het "scheidingsvlak" vind over een behoorlijke afstand toch echt vermenging plaats (meerdere honderden meters tot enkele kilometers) echter als zo'n "massa" een paar honderd kilometer groot is, zie je op macro schaal toch een afscheidingsvlak.
Voor het formaat "thermiekbel" vind gewoon menging en warmteuitwisseling met de "omgeving" plaats; een thermiekbel zal dus mengen met de omringende lucht, net zoals koud water mengt met warm water wanneer je het in dezelfde pan giet. Dan zakt ook het koude water niet na verloop van tijd uit. Dat er een temperatuurverschil ontstaat in grote hoeveelheden (grote massa lucht, of heel grote water tank) is logisch, maar heeft meer met lokaal afkoelen/opwarmen en daardoor dalen/stijgen te maken dan dat er warm en koud gemengd zijn en ieder afzonderlijk waterdeeltje op zoek gaat naar zijn plek....
Groet, Bert
serge pot
Forum veteraan
beter lezen, tot de 2 gassen gelijk van temp ,en dichtheid zijn ,dan zal er vermenging plaatsvinden .dus de 2 gassen (ondanks identiek de gelijke lucht ) zullen mengen ,maar eerst zal de warme en dunnere lucht opstijgen, tot hij afgekoeld en de warmte dus afgegeven heeft aan zijn omgeving .
dacht dat men hier wel iets meer wist van algemene natuurkunde, en begrijpend lezen ?
maar goed daar heb ik me dus in vergist (heb ook maar mavo d natuurkunde gehad )en zal dus voorts wel mijn antwoorden iets langer formuleren
Gelukkig kunnen we het er over eens zijn dat thermiek bestáát... 
In de zin waarin Dirk het bedoelde:
Ik weet ook niet helemaal zeker of je gassen en vloeistoffen in dezen wel met elkaar kan vergelijken. Iets zegt me dat vloeistoffen gemakkelijker mengen...
Maar, nogmaals, de natuur trekt er zich lekker niks van aan want thermiek bestaat echt!
Ik denk dat Serge het bij het rechte eind heeft, maar ik zou best willen weten welke natuurkundewet daar achter zit.
In de zin waarin Dirk het bedoelde:
...is er natuurlijk wel enige vermenging langs de scheidslijnen... (hoewel ik vermoed dat de groei van het volume verreweg voor het grootste deel door vermindering van de druk komt), maar als het volgende echt helemaal waar is:
...dan begrijp ik niet waarom aan de radiatoren van mijn CV de instroom van warm water bovenaan zit, en de uitstroom van kouder water onderaan...brutus zei:
Ik weet ook niet helemaal zeker of je gassen en vloeistoffen in dezen wel met elkaar kan vergelijken. Iets zegt me dat vloeistoffen gemakkelijker mengen...
Maar, nogmaals, de natuur trekt er zich lekker niks van aan want thermiek bestaat echt!
Ik denk dat Serge het bij het rechte eind heeft, maar ik zou best willen weten welke natuurkundewet daar achter zit.
Laatst bewerkt:
@ Bdoets:
Natuurlijk mengt lucht.... en natuurlijk bestaat thermiek....
Thermiek is nu net een van de mechanismen die er voor zorgt dat lucht mengt....
En dan heb je gelijk je antwoord op je vraag over je CV radiator....
Een overdracht mechanisme is het meest effectief als verschil tussen hoogste en laagste temperatuur zo groot mogelijk is. Dat geld voor nagenoeg alle thermodynamische processen.
Sluit je de CV verkeerd aan, dan zal warm water onderaan binnentreden, en op weg omhoog afkoelen. koud water heeft de neiging te zakken, warm water te stijgen. Er treed dus, analoog aan de permanente thermiekbel, een stroming van warm water rechtstreeks van lage warme inlaat naar hoge "koude" afvoer, die alleen maar kan bestaan vanwege een nagenoeg stilstaand koud gedeelte. Je sluit relatief warm water kort, en je hebt nagenoeg geen verwarming... mar dat komt niet omdat de nauurwetten niet zouden gelden, maar gewoon omdat je iets ontzettend ongunstig installeert... ongeveer net zoiets als het vlees ONDER de BBQ leggen.....
Sluit je de warme aanvoer boven aan uit, dan zal het afkoelende water uit zichzelf naar beneden zakken.... dat is allemaal volledig waar.... maar dan praat je wel over een situatie waarin warmteuitwisseling met de omgeving is.....
Doe nu eens warm water en koud water samen in een thermoskan, en kijk wat er dan gebeurt....... dan heb je toch echt binnen een half uur een volledige menging, zonder duidelijke warme en koude laag (tenzij je en absolute laboratorium opstelling weet te realiseren waarin absoluut geen stroming of zelfs moleculaire beweging aanwezig is....
Groet, Bert
Natuurlijk mengt lucht.... en natuurlijk bestaat thermiek....
Thermiek is nu net een van de mechanismen die er voor zorgt dat lucht mengt....
En dan heb je gelijk je antwoord op je vraag over je CV radiator....
Een overdracht mechanisme is het meest effectief als verschil tussen hoogste en laagste temperatuur zo groot mogelijk is. Dat geld voor nagenoeg alle thermodynamische processen.
Sluit je de CV verkeerd aan, dan zal warm water onderaan binnentreden, en op weg omhoog afkoelen. koud water heeft de neiging te zakken, warm water te stijgen. Er treed dus, analoog aan de permanente thermiekbel, een stroming van warm water rechtstreeks van lage warme inlaat naar hoge "koude" afvoer, die alleen maar kan bestaan vanwege een nagenoeg stilstaand koud gedeelte. Je sluit relatief warm water kort, en je hebt nagenoeg geen verwarming... mar dat komt niet omdat de nauurwetten niet zouden gelden, maar gewoon omdat je iets ontzettend ongunstig installeert... ongeveer net zoiets als het vlees ONDER de BBQ leggen.....
Sluit je de warme aanvoer boven aan uit, dan zal het afkoelende water uit zichzelf naar beneden zakken.... dat is allemaal volledig waar.... maar dan praat je wel over een situatie waarin warmteuitwisseling met de omgeving is.....
Doe nu eens warm water en koud water samen in een thermoskan, en kijk wat er dan gebeurt....... dan heb je toch echt binnen een half uur een volledige menging, zonder duidelijke warme en koude laag (tenzij je en absolute laboratorium opstelling weet te realiseren waarin absoluut geen stroming of zelfs moleculaire beweging aanwezig is....
Groet, Bert
Ad Bakker
In Memoriam
Dit lezend, ga ik vrezen dat ik woordblind ben.
Ik hou er maar weer mee op.
Groet,
Ad
DirkSchipper
Forum veteraan
In een gas kunnen de moleculen vrij door elkaar heen bewegen. De afstanden die de afzonderlijke moleculen kunnen afleggen tot ze een obstakel tegenkomen (muur, ander moelcuul, ...) is relatief groot. Waarschijnlijk enkele honnderden keren de grootte van het molecuul zelf (of nog meer).
De snelheid van de moleculen is ook groot, enige honderden m/s.
De moelculen mengen dan ook snel!!!!
Dirk.
De snelheid van de moleculen is ook groot, enige honderden m/s.
De moelculen mengen dan ook snel!!!!
Dirk.
Dit moet je even uitleggen. Als moleculen door elkaar bewegen met "enige honderden meters per seconde", en als ze dat doen ongeacht temperatuursverschillen (m.a.w. ze verplaatsen zich van stijgwindgebied naar daalwindgebied en vice versa) dan zal er weinig thermiek overblijven, toch?
Ik heb juist altijd gedacht dat de eigenschap van gasmoleculen om niet te mengen met moleculen van een andere temperatuur, aan de basis stond van de thermiek.
@ Brutus - natuurlijk is thermiek ook een instrument van vermenging van temperaturen in de dampkring, maar we hadden het toch over vermenging op moleculair niveau...
Ik geloof dat vermenging op moleculair niveau, vermenging op "gewone schaal" (zeg: de luchtmassa ter grootte van een gymzaal) en de vermenging op macroschaal (dus ter grootte van een luchtmassa zoals een weersysteem) hier een beetje door elkaar gehaald worden.
Moleculen bewegen, en ze bewegen snel. Hoe snel daar heb ik geen flauw idee van om eerlijk te zijn. Wat ik wel weet is dat die beweging niet als rechtlijnig gezien moet worden, en ook niet als "kriskras door elkaar" eerder als een bal in een flipperkast, maar dan een heleboel ballen tegelijk. M.a.w moleculen bewegen, en mengen, maar blijven wel min of meer binnen een bepaald gebied.
Je kopje thee, is goed in te zien wat dat inhoud. Zelfs in stilstaand water zal de thee toch zich uiteindelijk door het hele kopje verspreiden, zonder te roeren. Dat is de menging die er voor zorgt dat bijvoorbeeld in een kamer of zaal de temperatuur min of meer overal gelijk word, boven wat warmer als onder.
Heb je grote temperatuurverschillen, dan zal er stroming ontstaan, en die zorgt voor vermenging op de grensvlakken , transport van warmte en uiteindelijk een redeijk gelijke temperatuur overal. Daarom hangt een radiator laag en niet tegen het plafond: lucht warmt op, stijgt op, word vervangen door koude lucht, die vervolgens opwarmt etc etc. de warme lucht die opgestegen is staat zijn warmte daar af, koelt daardoor af en daalt, en zo is het kringetje rond.
Heel bot gezegd: ga je het op de schaal van weersystemen bekijken, dan is dat alsof er maar één radiator in die hele grote gymzaal het doet. Lokaal word verwarmd, en lokaal ontstaat die stroming, maar het is gewoon te klein en te weinig om een goede vermenging te krijgen over het geheel: verderop in de zaal is het nog koud, en zal het ook niet warm worden. Ofwel, de lucht als totale massa, mengt NIET. Dan kunnen de verschillende "luchtsoorten" op grond van hun eigenschappen zoals dichtheid, vochtigheidsgraad en luchtdruk inderdaad een soort van onwil vertonen om te gaan mengen.
Dit komt echter, doordat bijvoorbeeld een vochtigere lucht andere temperatuurveranderingen ondergaat bij gelijke energietoevoer, of hoogteverandering (uitzetting door drukverlaging), dan drogere lucht, en dus domweg "een andere kant op gaat onder dezelfde omstandigheden".
In Amerika heb je nog een aantal hele grote hangars voor luchtschepen staan, en die worden soms gebruikt voor indoor vliegen met van die "zeepbel" vliegtuigen. Daarvan is het bekend, dat ze zo groot zijn dat er een soort van micro-weersystemen in ontstaan: als de zon langs de hemel trekt, veranderd in de zaal de "windrichting" en de "thermiek" iets wat je met dergelijke 1 of 2 gram wegende toestellen uiteraard goed kunt waarnemen.Groet, Bert
F
fireforx309
Guest
ik heb het enkele dagen geleden opgegeven
er kwam een redelijk beeld van hoe thermiek, en een thermiekbel onstaan, maar nu beginnen zo over gasvorming/mengen etc....dus we staan weer op 0
hehe
F
fireforx309
Guest
Helemaal waar Didier. Zullen we het weerntopic: over thermiek en thermiekbellen hebben? Dit gaat over fundamentele thermodynamica.
als ik een wind laat, en dat is dus gasvorming.... vermengd zich dat met de lucht? stijgt deze (in thermiekbel vorm) omdat het warme lucht is?
ik maak altijd het grapje op het plein als iemand zegt dat er geen thermiek is , "wacht ik zal er even produceren", (en doe alsof ik een wind laat)
Ad Bakker
In Memoriam
En tja, dat is in een "wetenschapsforum" natuurlijk uit den boze.
Nog even voor geïnteresseerden: de snelheidsverdeling van stikstofatomen in lucht, blauw bij kamer temperatuur (zeg maar rond de 300 K, theoretisch gemiddelde 517 m/s), rood bij de helft van die (absolute) temperatuur (dus rond 150 K, of -123 °C). Geen rustige jongens dus, zuurstof wijkt daar door het niet al te grote verschil in molecuulgewicht niet te veel van af (7% lagere snelheid).
Groet,
Ad Bakker
dit draadje gaat over de vraag of thermiek op de grond begint of niet, en niet over fundamentale thermodynamica, wetenschapsforum of niet.
Een beetje mijn mooie draadje vervuilen met academische prietpraat :teacher:
F
fireforx309
Guest
aarrgghhhh!!! piraten! :sniper::2gunfire:
maar zoals ik het kan begrijpen , ontstaat dus algemene thermiek (de warme lucht die loskomt) op de grond.
de thermiekBEL ontstaat wanneer de warme lucht samengaat plakken en in een soort (pionnetje van een bordspel) piramide vorm met een bolletje bovenop gaat komen.... wanneer het bolletje loskomt, ontstaat die thermiekBEL... wanneer de belletjes samenkomen, gaat het naar de thermiek kolom over....
een kolom ontstaan uit de kleinere belletjes.
zoiets?