Что больше молекула воды или воздуха
20 завораживающих фактов о невообразимо маленьких объектах
1. Но начнем мы совсем с другой стороны. Прежде чем отправиться в путешествие к глубинам материи, давайте обратим свой взор вверх.
Например, известно, что до Луны в среднем почти 400 тысяч километров, до Солнца — 150 миллионов, до Плутона (который уже не виден без телескопа) — 6 миллиардов, до ближайшей звезды Проксимы Центавра — 40 триллионов, до ближайшей крупной галактики туманности Андромеды — 25 квинтиллионов, и наконец до окраин обозримой Вселенной — 130 секстиллионов.
Впечатляюще, конечно, но разница между всеми этими «квадри-», «квинти-» и «сексти-» не кажется столь уж огромной, хотя они и различаются между собой в тысячу раз. Совсем другое дело микромир. Разве в нем может быть скрыто так уж много интересного, ведь ему просто негде там поместиться. Так говорит нам здравый смысл и ошибается.
2. Если на одном конце логарифмической шкалы отложить самое маленькое известное расстояние во Вселенной, а на другом — самое большое, то посередине окажется… песчинка. Её диаметр — 0.1 мм.
3. Если положить в ряд 400 млрд песчинок, их ряд обогнёт весь земной шар по экватору. А если собрать эти же 400 млрд в мешок, весить он будет около тонны.
4. Толщина человеческого волоса — 50–70 микронам, то есть их 15–20 штук на миллиметр. Для того чтобы выложить ими расстояние до Луны, потребуется 8 триллионов волос (если складывать их не по длине, а по ширине, конечно). Поскольку на голове у одного человека их около 100 тысяч, то если собрать волосы у всего населения России, до Луны хватит с лихвой и даже еще останется.
5. Размер бактерий — от 0.5 до 5 микрон. Если увеличить среднюю бактерию до такого размера, что она удобно ляжет нам в ладонь (в 100 тысяч раз), толщина волоса станет равной 5 метрам.
6. Кстати, внутри человеческого тела обитает целый квадриллион бактерий, а их общий вес составляет 2 килограмма. Их, собственно, даже больше, чем клеток самого тела. Так что вполне можно сказать, что человек — это просто такой организм, состоящий из бактерий и вирусов с небольшими вкраплениями чего-то еще.
7. Размеры вирусов различаются еще больше, чем бактерий, — чуть ли не в 100 тысяч раз. Если бы дело обстояло так с людьми, то они были бы ростом от 1 сантиметра до 1 километра, и их социальное взаимодействие стало бы любопытным зрелищем.
8. Средняя длина наиболее распространенных разновидностей вирусов — 100 нанометров или 10^(-7) степени метра. Если мы снова выполним операцию приближения таким образом, чтобы вирус стал размером с ладонь, то длина бактерии будет 1 метр, а толщина волоса — 50 метров.
9. Длина волны видимого света — 400–750 нанометров, и увидеть объекты меньше этой величины попросту невозможно. Попытавшись осветить такоей объект, волна просто обогнет его и не отразится.
10. Иногда задают вопрос, как выглядит атом или какого он цвета. На самом деле, атом не выглядит никак. Просто вообще никак. И не потому, что у нас недостаточно хорошие микроскопы, а потому что размеры атома меньше расстояния, для которого существует само понятие «видимости»…
11. Вдоль окружности земного шара можно плотно разместить 400 триллионов вирусов. Много. Такое расстояние в километрах свет проходит за 40 лет. Но если собрать их всех вместе, то они легко поместятся на кончике пальца.
12. Примерный размер молекулы воды — 3 на 10^(-10) метра. В стакане воды таких молекул 10 септиллионов — примерно столько миллиметров от нас до Галактики Андромеды. А в кубическом сантиметре воздуха молекул 30 квинтиллионов (в основном, азота и кислорода).
13. Диаметр атома углерода (основы всей жизни на Земле) — 3.5 на 10^(-10) метра, то есть даже чуть больше, чем молекулы воды. Атом водорода в 10 раз меньше — 3 на 10^(-11) метра. Это, конечно, мало. Но насколько мало? Поражающий всякое воображение факт состоит в том, что мельчайшая, едва различимая крупинка соли состоит из 1 квинтиллиона атомов.
Давайте обратимся к нашему стандартному масштабу и приблизим атом водорода так, чтобы он удобно лег в руку. Вирусы тогда будут 300-метрового размера, бактерии 3-километрового, а толщина волоса станет равна 150 километрам, и даже в лежащем состоянии он выйдет за границы атмосферы (а в длину может достать и до Луны).
14. Так называемый «классический» диаметр электрона — 5.5 фемтометров или 5.5 на 10^(-15) метра. Размеры протона и нейтрона еще меньше и составляют около 1.5 фемтометров. Протонов в метре примерно столько же, сколько муравьев на планете Земля. Используем уже привычное нам увеличение. Протон удобно лежит у нас в ладони, — и тогда размер среднего вируса окажется равным 7 000 километрам (почти как вся Россия с запада на восток, между прочим), а толщина волоса в 2 раза превысит размеры Солнца.
15. О размерах сложно сказать что-то определенное. Предполагается, что они находятся где-то в пределах 10^(-19) — 10^(-18) метра. Самый маленький — истинный кварк — «диаметром» (давайте для напоминания о вышесказанном будем писать это слово в кавычках) 10^(-22) метра.
16. Есть еще такая штука как нейтрино. Посмотрите на свою ладонь. Через нее ежесекундно пролетает триллион нейтрино, испущенных Солнцем. И можете не прятать руку за спину. Нейтрино с легкостью пройдут и сквозь ваше тело, и сквозь стену, и сквозь всю нашу планету, и даже сквозь слой свинца толщиной в 1 световой год. «Диаметр» нейтрино равен 10^(-24) метра — эта частица в 100 раз меньше истинного кварка, или в миллиард раз меньше протона, или в 10 септиллионов раз меньше тираннозавра. Почти во столько же раз сам тираннозавр меньше всей обозримой Вселенной. Если увеличить нейтрино так, чтобы он был размером с апельсин, то даже протон будет в 10 раз больше Земли.
17. А сейчас я искренне надеюсь, что вас должна поразить одна из двух нижеследующих вещей. Первая — мы можем продвинуться еще дальше (и даже сделать какие-то осмысленные предположения о том, что там будет). Вторая — но при этом двигаться вглубь материи бесконечно все-таки нельзя, и вскоре мы уткнемся в тупик. Вот только для достижения этих самых «тупиковых» размеров нам придется опуститься еще на 11 порядков, если считать от нейтрино. То есть эти размеры меньше нейтрино в 100 миллиардов раз. Во столько же раз песчинка меньше всей нашей планеты, кстати.
18. Итак, на размерах 10^(-35) метра нас ждет такое замечательное понятие, как планковская длина, — минимальное расстояние из возможных в реальном мире (насколько это принято считать в современной науке).
19. Еще здесь обитают квантовые струны — объекты весьма примечательные с любой точки зрения (например, они одномерны, — у них нет толщины), но для нашей темы важно, что их длина тоже находится в пределах 10^(-35) метра. Давайте проделаем наш стандартный «увеличительный» эксперимент в последний раз. Квантовая струна становится удобного размера, и мы держим ее в руке как карандаш. При этом нейтрино будет в 7 раз больше Солнца, а атом водорода в 300 раз превысит размеры Млечного Пути.
20. Наконец мы подошли к самой структуре мироздания — масштабу, на котором пространство становится похожим на время, время на пространство, и происходят разные другие причудливые штуки. Дальше уже ничего нет (наверное)…
O2 и H2O
Когда вода переходит в газообразное состояние, она подымаеться вверх, так как масса молекулы воды меньше массы молекулы воздуха. Тут все понятно и логично.
Вопрос: почему вода (вещество) не летает?
Далее идет просто размышление на тему.
Ответ: Плотность строения.
Получается, что гравитация влияeт не на массу атома, или отдельной молекулы, а на взаимодействие молекул между собой. Другими словами, гравитация влияет не на само вещество, а на его состояние.
Это опровергает ускорение свободного падения, в котором говорится (или говорилось?) что все тела (с идеинтичной поверхностью и формой, но разной массой) падают на землю с одинаковой скоростью.
Вопрос: Почему по отдельности молекулы воды взлетают, а когда соединяются вместе, падают вниз?
Да пока до дома ехал, сам догадался. Образуется обьект с общей массой. Но тогда закон ускорения свободного падения опровергается, разве нет?
Держатся вместе и боятся улететь. Вот и всё.
А если они уже улетели, и потом нашли друг друга, почему падают?
а электронов сколько в каждой из молекул?
_Garik_, Даю подсказку- ВОДОРОДНАЯ СВЯЗЬ
пудель Смерти, водородная связь ну тут просто не причем.
_Garik_,
Я к тому, что общая масса соединенных молекул будет существенной и будет притягиваться к земле.
А еще действие магнитного поля земли, диа и параганэтизм повлият не могут?
EvilMaster
Все в этом мире связано. Мы являемся его частью, он являеться частью нас. Я считаю, что понимание внешнего мира приводит к более глубокому пониманию внутреннего.
Agent, ты обещания держать неумеешь. Будь хорошим, делай то, что обещал.
водородная связь ну тут просто не причем.
пудель Смерти, спс за подсказку.
А еще действие магнитного поля земли, диа и параганэтизм повлият не могут?
Образуеться водородная связь, что считаеться единым обьектом, соответственнно, масса молекул складываеться, что увиличивает массу обьекта относительно молекул воздуха. Соответственно, он начинает вытеснять молекулы воздуха, падая при этом вниз. Это значит, что гравитация действует сильней на обьект с большем массой. Это опровергает второй закон ньютона.
Все тела на поверхности Земли испытывают действие силы тяжести, направленной к центру нашей планеты. По закону всемирного тяготения величина этой силы F пропорциональная массе тела:
где G — гравитационная постоянная, M — масса Земли, R — радиус Земли, m — масса тела. Однако по второму закону Ньютона ускорение a, приобретаемое телом под действием силы тяжести, обратно пропорционально его массе:
Подставляя в это уравнение приведенное выше выражение для силы тяготения, обнаруживаем, что масса тела m сокращается, а значит, ускорение, приобретаемое телом под действием силы тяжести, не зависит от массы тела. Это ускорение называют ускорением свободного падения и обозначают буквой g:
Соответственно, сила тяжести на поверхности Земли вычисляется по формуле:
Если подставить в приведенную выше формул для g средние параметры Земли, то получится величина ускорения свободного падения:
Однако в технических расчетах обычно принимают
Точное значение величины g на поверхности Земли меняется по трем причинам:
* Форма Земли (геоид) отличается от сферической, из-за чего на полюсах мы находимся примерно на 21 км ближе к центру Земли, чем на экваторе. Соответственно, величина R2 (в знаменателе) на полюсах на 0,7% больше, чем на экваторе. Из-за этого значение g на полюсах увеличивается на 0,07 м/с2.
* Тела, находящиеся на экваторе, из-за вращения Земли испывают центробежное ускорение, равное 0,03 м/с2.
* Неоднородности вещества, слагающего земную кору и верхнюю мантию, приводят к небольшим локальным вариациям величины g, которые называют гравитационными аномалиями.
Первые два фактора приводят к тому, что ускорение свободного падения на пути от экватора к полюсу возрастает более чем на 1%. Настолько возрастет при таком путешествии, скажем, вес (не масса!) килограмма золота.
Нет, не зависит абсолютно от массы. Земля действует на любое тело с одинаковой силой, как и это тело действует на землю.
Наверное тоже в плотности дело. И водородной связи тогда уж. Молекулы принадлежат общей паре, и масса становится больше.
Поставщик загробных мук
и гидрогенные связи кстати тоже, но меньше, гораздо меньше, но влияют
Гравитация взаимодействует с весом ядер отдельных молекул, иначе бы молекулы воды не подымались «в воздух».
Если гравитация взаимодействует с плотностью вещества, то, если взать две сферы одинакового размера, одну изо льда (Плотность: 0,917 г/см³), другую из свинца (Плотность: 11,3415[1] г/см³), то гравитационное воздействие должно быть больше на сферу из свинца. Что не совсем опровергает второй закон ньютона, а делает его бессмысленным. Или делает «теорию плотности» бесмысленной.
В добавок, если дело в плотности, то соединение молекул между собой должно порождать что-то новое, что довольно значительно начинает взаимодействовать с земной гравитацией. Что это?
Водородная звязь сюда не подходит:
Энергия водородной связи значительно меньше энергии обычной ковалентной связи (не превышает 40 кДж/моль). Однако этой энергии достаточно, чтобы вызвать ассоциацию молекул, то есть их объединение в димеры или полимеры. Именно ассоциация молекул служит причиной аномально высоких температур плавления и кипения таких веществ, как фтороводород, вода, аммиак. Водородная связь в значительной мере определяет свойства и таких биологически важных веществ, как белки и нуклеиновые кислоты.
[править] Факторы, влияющие на прочность водородной связи
Прочность водородной связи (энтальпия образования комплекса) зависит от полярности комплекса и колеблется от
6 кДж/моль для комплексов молекул галогеноводородов с инертными газами до 160 кДж/моль для ион-молекулярных комплексов (AHB)±; так, для комплекса (H2O•H•OH2)+ образованного H2O и H3O+ — 132 кДж/моль в газовой фазе.
[править] Влияние водородной связи на физические свойства
Связь этого типа, хотя и слабее ионной и ковалентной связей, тем не менее играет очень важную роль во внутри- и межмолекулярных взаимодействиях. В частности, элементы вторичной структуры (например, α-спирали, β-складки) в молекулах белков стабилизированы водородными связями. Водородные связи во многом обусловливают физические свойства воды и многих органических жидкостей (спирты, карбоновые кислоты, амиды карбоновых кислот, сложные эфиры).
Если гравитация взаимодействует с плотностью вещества, то, если взать две сферы одинакового размера, одну изо льда (Плотность: 0,917 г/см³), другую из свинца (Плотность: 11,3415[1] г/см³), то гравитационное воздействие должно быть больше на сферу из свинца. Что не совсем опровергает второй закон ньютона, а делает его бессмысленным. Или делает «теорию плотности» бесмысленной.
Если за плотность брать количество молекул а не вес адра, тогда вопрос на половину решен, если предположить, что количество молекул в обоих сферах одинаково.
Но, тогда перестает играть масса ядра. Разве молекула свинца не потонет в воде?
Получается, что гравитация воздействует как на массу ядра, так и на состояние вешества. Причем, можно сказать, по разному для разного вещества. Что если жидкий кислород поместить в воду. По идее, если бы он не перешел в газообразное состояние, он должен утонуть изза большей плотности (1,141 г/см³).
Значит, гравитация не влияет одинаково на все вешества в одинаковых состояниях. Либо определения состояний вещества не совсем точные. Она влияет по разному на одни и те же вешества в разных состояниях?
В газообразном состоянии вода легче воздуха. В жиждком состоянии, вода опять легче чем кислород, в жидком состоянии. И все бы ничего, но, как только молекулы воздуха, попавшие в воду, находят друг друга, образуются пузыри, которые стремительно подымаются вверх.
Как так получается. Считается, что кислород, которым мы все дышим, пребывает в газообразном состоянии.
Вики
В современной физике выделяют следующие агрегатные состояния: твёрдое тело, жидкость, газ, плазма
Молекулы кислорода тяжелей, оседают на дне бассеина (и мне, когда я лежу в ванне), собираются вместе в пузырь и вода выталкивает их наружу. Вроде молекулы в пузыре прибывают в состоянии газа (сами по себе), но, при этом, они образовывают нечто целое, что не образовывают молекулы воды в газообразном состоянии.
Так можно обьяснить кипение воды. Тот момент, когда она начинает кипеть. Вода нагревается возле дна сосуда, соответвтвенно меняется ее состояние, она становится менее стабильной, нарушается структура, что позволает поиманым молекулам кислорода быстрей упасть на дно и собраться вместе. Они тут же становятся легче воды и подымаются. Если вода только начинает закипать, то теплый пузырь кислорода остывает, что меняет состоание вещества о он исчезает, недолетев до поверхности.
Может газообразное состояние кислорода нельзя сравнивать с газообразным состоянием воды? Значит существует некое промежуточное состояние.
Вспоминаю про кварки и глюонные облака, которые ими порождаются. Такое ощущение, что пузыри воздуха в воде, некая аналогия глюонным облакам.
Тогда может получится, что гравитация действует на вещества по разному.
Vita sine libertate nihil est
Может газообразное состояние кислорода нельзя сравнивать с газообразным состоянием воды? Значит существует некое промежуточное состояние.
Тогда может получится, что гравитация действует на вещества по разному.
Между молекулами должно образовываться какое-то «поле» (электромагнитное? гравитационное?), которое взаимодействует с гравитацией Земли или чем-то еще. Так оно и есть, но на мой взгляд этому не придается достаточно значения.
Почему это поле существует:
Когда отдельная молекула воды находится среди молекул кислорода, она подымается вверх. Засчет гравитации?
Когда молекулы воды соединяються они падают вниз. Опять гравитация?
Когда отдельная молекула воздуха находится в воде (среди молекул воды), она падает вниз. Гравитация?
Когда молекулы воздуха объеденяются в воде (расстояние сокращается до определенного и они начинают взаимодействовать), то пузыри воздуха стремяться вверх. Снова гравитация.
Соответственно, при сближении образуется некое поле, которое делает очень вущественную разницу на взаимодействие вещества и гравитационного поля земли. Я мало знаю про магнитное поле. Оно может притягивать воздух вверх?
Наукой занимаются в институтах
На форумах, конечно, выносят мозг, но не настолько же
Но, тогда эти пузыри должны вакумными. А значит они не должны стремится на поверхность. Значит образование пузырей не такой уж простой процесс. По идее, если разогреть воду до 100 градусов не только снизу, то пузыри должны были бы образовываться просто внутри воды, где-нить по середине. Как провести такой эксперемент, я незнаю. Но, в нашем случае они образуються на дне сосуда. Соответственно это должен быть кислород.
Интересно, как счас в школе обьясняется процесс кипения воды? Вообще, существует дословное описание процесса, а именно образование пузырей? Посмотрим.
http://fizikaftf5.student.nov.ru/kipenie.htm
Через некоторое время мы увидим, как дно и стенки сосуда покроются пузырьками. Они образуются в результате расширения мельчайших пузырьков воздуха, существующих в углублениях и микротрещинах не полностью смачиваемых стенок сосуда.
Рассмотрим пузырек, возникающий около горячего дна (демонстрация №1). Увеличиваясь в объеме, пузырек увеличивает площадь своего соприкосновения с еще недостаточно прогревшейся водой. В результате воздух и пар внутри пузырька охлаждаются, их давление уменьшается, и тяжесть слоя воды «захлопывает» пузырек. В этот момент закипающая вода издает характерный шум. Он возникает из-за ударов воды о дно сосуда там, где захлопываются пузырьки.
По мере роста температуры интенсивность испарения воды внутрь этих пузырьков возрастает. Поэтому количество водяного пара, а вместе с ним и давление внутри пузырьков постепенно увеличиваются. При приближении температуры нижних слоев воды к 100 °С давление внутри пузырьков сравнивается с давлением, существующим вокруг них, после чего пузырьки начинают расширяться. С увеличением объема пузырьков растет и действующая на них выталкивающая (архимедова) сила. Под действием этой силы наиболее крупные пузырьки отрываются от стенок сосуда и поднимаются вверх. Если верхние слои воды еще не успели нагреться до 100 °С, то в такой (более холодной) воде часть водяного пара внутри пузырьков конденсируется и уходит в воду; пузырьки при этом сокращаются в размерах, и сила тяжести заставляет их снова опускаться вниз. Здесь они опять увеличиваются и вновь начинают всплывать вверх (демонстрация №2).
Попеременное увеличение и уменьшение пузырьков внутри воды сопровождается возникновением в ней характерных звуковых волн: закипающая вода «шумит».
Когда вся вода прогреется до 100 °С, поднявшиеся наверх пузырьки уже не сокращаются в размерах, а лопаются на поверхности воды, выбрасывая пар наружу. Возникает характерное бульканье — вода кипит (демонстрация №3).
Кипением называется интенсивное парообразование, при котором внутри жидкости растут и поднимаются вверх пузырьки пара. Оно начинается после того, как давление внутри пузырьков сравнивается с давлением в. окружающей жидкости.
http://otvet.mail.ru/question/32350634/
При медленном пузырьковом кипении в жидкости (а точнее, как правило на стенках или на дне сосуда) появляются пузырьки, наполненные паром. За счёт интенсивного испарения жидкости внутрь пузырьков, они растут, всплывают, и пар высвобождается в паровую фазу над жидкостью.
http://www.edu.yar.ru/russian/projects/socnav/prep/phis001/par.html
По мере нагревания сосуда с водой дно и стенки сосуда будут покрываться пузырьками, в которых находятся воздух и пары воды. С увеличением температуры объем пузырьков увеличивается в такой мере, что сумма давления воздуха и пара внутри пузырька всегда равна внешнему давлению. При дальшенйшем увеличении объема пузырька выталкивающая сила заставляет его подниматься вверх.
Архимедова сила. Но она же выталкивает пузыри иненно вверх. Соответственно, либо их что-то притягивает вверху, либо толкает снизу. Не понимаю Архимедову силу пока еще.
http://www.izbrannoe.ru/41750.html
Кроме того, пузырьки воздуха, которые застревают в нанолесу являются катализаторами кипения.
http://works.tarefer.ru/89/100339/index.html
На твердой поверхности силы сцепления между молекулами жидкости и твердого тела меньше нежели между молекулами
жидкости. Вероятность образования пузырька на поверхности больше чем в жидкости.
В некоторых случаях говориться что пузырьки образуються за счет пойманых поверхностью сосуда молекул воздуха. В последнем случае говориться что образование пузырьков возможно просто внутри жидкости.
В одном случае, по идее, если поверхность будет стирильной без поиманых пузырьков, вода кипеть не должна, варней недолжны образовываться пузыри.В добавок, пузыри никогда не кончаются, заметили?
В другом случае, пузыри должны образовываться как на дне сосуда, так и просто внутри жидкоски, хотябы рядом с дном. Но они же всегда образовываються на дне. В добавок, в такой ситуации, говорить про пойманые молекулы кислорода микротрещинами сосуда, просто не имеет смысла.
Вот такая вот физика. Выглядит очень неопределенно.
Надо переработать инфу.
Наукой занимаются в институтах
На форумах, конечно, выносят мозг, но не настолько же
Лучше бы обьяснила феномен.
Смысл этого поста не вынести мозг, а наоборот, навести порядок. На самом деле, я был бы очень признателен человеку, кто смог бы это обьяснить.
всё не читал, может уже говорилось. но.
закон архимеда