@mIka01

Почему молекулы разогреваются при силах кулона?

Здравствуйте, у меня вопрос больше по физике, нежели по программированию.
Если мы рассмотрим молекулы в замкнутом пространстве, то на них будут действовать 3 основные силы:
  • Ориентационные силы
  • Дисперсионное притяжение
  • Индукционное притяжение

Все эти силы можно описать уравнением Ван-дер-Ваальса, которое имеет вид 60e18ae56c159532519667.png
В свою очередь график этих взаимодействий имеет примерный вид:
60e18c92568fd415557546.png
Если рассмотреть нормальное взаимодействие молекул, то при некоторых значениях их температуры или по-другому скоростей их порог сближения будет равен порогу отмеченным зеленой линией.
60e18d592719e813472407.png
При достижении этой линии молекула с большой долей вероятности уже поменяет направления движения.
Тогда минимальный радиус сближения будет равен значению (чертой обозначенной синим цветом).
60e18e6e478eb265285513.png
Условимся что по шкале радиуса это значения (минимальное расстояние сближение) будет равным 10 условным единицам.
Тогда система не разогревается и находится в стабильном состояние.

Надо сделать отступление, что моделируется вода с переходом водорода другой молекуле и тем самым между ними образуется силы кулона, так как молекулы приобретают разные по знаку заряды. Вода становится H30 И HO.


Молекулы передают протон, когда сближаются на достаточно близком расстояние.
Тем самым помимо ранее рассмотренной силы возникает еще сила кулона, которая на графике выглядит следующим образом:
60e1907a5d541719665706.png
Тем самым притяжение между молекулами разных зарядов резко появится, а если взять во внимания что они стали разноимённые в близи друг друга, то большее количество взаимодействий будет происходить друг с другом. (не знаю как объяснил свою мысль, по-моему плохо).
То тогда беря во внимания, что молекулы имеют инерцию на расстоянии отмеченным зеленым они приобретают эту инерцию (силы направление друг в друга).
60e191b616921714121102.png
Тем самым они проходят этот пик и обладая некой инерцией устремляются друг к другу, тем самым преодолевая значения в 10 условных единиц установленных ранее (отмечено синей чертой новая минимальная граница, зеленой старая)
60e1957a12297797458208.png
Предположим что теперь это значение стало равным 8 единицам расстояния.
60e193b177bdd492181837.png

Однако мы вели ранее правило, что молекулы перебрасывают свой заряд когда находятся на некотором расстоянии сближения, а так как эта пара молекул находятся на еще меньшем расстоянии, то вероятность перехода заряда обратна больше нежели с другими молекулами. Тем самым они разрывают свою связь и становятся нейтральными.
Однако их нормальное расстояние в таком положении уже стало равным 8 единиц. Тогда сила отталкивания на них действует больше, тем самым разлетаются они с большей инерцией, что и приводит к нагреву системы.
Коричневым нарисована возникающая сила, которая переходит в увеличении энергии системы тем самым и скорости их движения.
60e194f1452fb616133169.png

Как сделать так что бы система не нагревалась ? Что я не учитывают или может это нормальная ситуация?

Я для примера писал иллюстрацию этих молекул.

Как запустить:
  • Запустите exe
  • Нажмите на кнопку "Настройки."
  • После нажмите на кнопку "Создать."
  • В сплывшем окне нажмите в левой части этой формы

P.S. Я не программист, поэтому если будут баги, то извините. Закрыть программу можно только перегрузив ее и вызвав ошибку. Я не знаю как по другому.
P.S. Если надо, то код скрипта.

Заранее благодарю за ответ.
  • Вопрос задан
  • 220 просмотров
Пригласить эксперта
Ответы на вопрос 2
hint000
@hint000
у админа три руки
Как сделать так что бы система не нагревалась ? Что я не учитывают или может это нормальная ситуация?
Не учитываете, что сразу после перехода ядра водорода к другой молекуле уже начинает действовать кулоновская сила, она уменьшает скорость разлёта молекул, а уменьшение скорости молекул - это охлаждение. Всё по закону сохранения энергии, ничего не убавилось и не прибавилось, только энергия перешла в другую форму, а потом вернулась в прежнюю форму.
Ответ написан
dimonchik2013
@dimonchik2013
Антон Цуцанский, нехороший человек
тело, падающее на хвост, посылается на*й (С)
Ответ написан
Ваш ответ на вопрос

Войдите, чтобы написать ответ

Войти через центр авторизации
Похожие вопросы