Panie Waldemarze. Co się stało? – Termodynamika cz.2

Rany. Chodzi o komentarz. Pierwszy raz normalnym tekstem. Nie wiem, bo się nie znam, ale chyba po raz pierwszy sensownie.

Taki dziwny komentarz przeczytałem pod kopią fragmentu komentarza SNAFU umieszczoną na NE.

http://electrino.nowyekran.pl/post/61932,zacofana-termodynamika#comment_473923

Faktycznie ten fragment jest tak neutralny i merytoryczny, że nawet mi szczęka opadła:

CO2 jest cząsteczka trzyatomową, to prawda,…
…ale akurat nie ma sześciu stopni swobody, jak np. cżasteczka H2O w stanie gazowym — ponieważ CO2 jest molekuła liniową. Atomy siedzą na prostej. Cząsteczka ma wiec trzy stopnie swobody translacyjne i tylko dwa rotacyjne. Trzy stopnie swobody rotacyjne sa wtedy, kiedy atomy nie leża na jednej prostej. Czyli musza byc przynajmniej trzy atomy. Ale jesli sie zdarzy im lezec na jednej prostej, to są tylko dwa stopnie swobody.

Ale już od kilkudziesieciu lat wadomo, ze CO2 robi "zmyłke" i ten szósty stopień swobody bierze sie nie z rotacji, tylko z oscylacji. W każdej molekule "objawiają się" dodatkowe stopnie swobody związane z oscylacjami, aczkolwiek daja one znac o swoim istnieniu dopiero w temeraturach znacznie wyższych, niz pokojowa. CO2 jest wyjatkiem od tej reguły, energia oscylacji w tej molekule jest nietypowo niska. To, co brano za "trzeci stopień swobody rotacyjnej", okazało sie "stopniem swobody zwiazanym z oscylacjami". Dokładnie z powodu nietypowo niskiej energii wzbudzeń oscylacyjnych w CO2, jest on "gazem cieplarnianym".

Z jednej strony zaskoczył mnie ten komentarz, ale z drugiej ucieszył, gdyż była w nim jednoznaczna wskazówka sygnalizująca, że przedmiotowe "3/2" bierze się w termodynamice ze zmyślenia, a nie z eksperymentu.

Zmyślenie to zastąpiło uczonym prawdę obiektywną i tak ich zaślepiło, że nie przyjdzie im do głowy przemyśleć swoje poglądy w duchu nowych faktów eksperymentalnych. Oni dają się pokroić za ten "Graal" i gotowi są wyklnąć każdego, kto odważy się choć bąknąć na ten temat.

Gdy czytasz takie komentarze to jakby wszystko wydaje się jasne. Przy pomocy termometru lub manometru mierzysz jakić parametr i wiesz o nim, że zależy on od energii tych atomów, cząsteczek czy molekuł, które właśnie poddawało się pomiarom.

Pozostaje tylko przeliczyć zmierzony parametr na ten, który nas interesował i uznać, że to jest 100% tego co szukaliśmy. Jeśli teraz chcemy dzielić ten obliczony parametr na jakieś tam założone przez nas stopnie swobody, to wystarczy podzielić go na założoną przez nas ilość takich stopni i ogłosić światu odkrycie Graala, a następnie zgłosić się po nagrodę Nobla.

A co robią nasi dobleśni uczeni? A oni jak zwykle idą wbrew logice i przeliczają zmierzone na zmyślone. I żyją tak obok siebie dwie rzeczywistości. Jedna w której współczynnik "3/2" jest Graalem i druga, której on zwisa i to nisko, o czym świadczy komentarz Janusza Gorzów:

1. Prawdę mówiąc wiele lat temu kiedy uczyłem się termodynamiki cały ten wywód z trzema stopniami swobody dla gazu doskonałego Mnie nie przekonywał i właściwie tego nie rozumiem, zresztą jak wielu innych rzeczy, czyli da się z tym żyć…

http://sts.salon24.pl/415892,electrino-poczatek-bledow#comment_6112012

I nie jest to tylko luźne, oderwane od rzeczywistości spostrzeżenie. Kto nie wierzy, niech przeczyta jakimi kwiatkami raczą czytelników tacy spenie jak SNAFU czy eine, gdy się wyrwą spod kontroli i myślą, że ja straciłem nad nimi kontrolę:

Snafu:

No, z Waldim to już wiadomo. Sa "prawa gazowe", które mówia, że dla jednego mola gazu pV/T = const = R, a energia wewnetrzna U=(n/2)*RT, gdzie n liczba stopni swobody dla pojedynczej molekuły. No i zmierzono to tysiące razy dla gazów monoatomowych, ze U = (3/2)RT. A ten sie furt awanturuje, ze musi byc U = RT.

http://sts.salon24.pl/415892,electrino-poczatek-bledow#comment_6113644

eine:

Wyjechałeś z grubą bertą na marne 3/2,tymczasem w każdym podręczniku fizyki 3/2 pojawia się logicznie ,bez tajemniczych dla p.janusza "stopni swobody" przez rozkład wektora prędkości na trzy składowe, juz w pierwszym kroku mikroskopowej teorii gazu doskonałego[wzór na ciśnienie].

sts:

Jesli czytał Pan rozdział XIX, to wie Pan, że
p=-(dF/dV) (1)
E=(d(F/kT)/d(1/kT)) (2)
gdzie F jest swobodna energia Helholtza; równanie (2) to równanie Gibbsa-Helmholtza, oraz, że
F=-kT ln Z, (3)
gdzie Z jest kanoniczna suma stanów. Dla gazu idealnego
Z=(1/N!) (V^N) (2pi mkT/h^2)^(3N/2) (4)

To jak to jest, aż się chce krzyknąć ze ździwienia. Gdzie jest prawda?

A ona jak zwykle leży na wierzchu i tylko uparci jej nie widzą. Co jakiś czas tylko, ci którzy starają się mnie zgnoić i zagłuszył te słowa, które staram się donieść do czytelników zapominają się i z ich klawiatur płynie potok słów, które u zdezorientowanych czytelników wywołują okrzyk zdumienia:

Panie Waldemarze. Co się stało?

Żeby nie być gołosłownym przytaczam te słowa, które podsumowują tą część dyskusji nad tym przysłowiowym już współczynnikiem "3/2":

SNAFU:

Złociutki, teorię, która wiąże własności termodynamiczne gazu z liczbą stopni swobody pojedynczej molekuły tego gazu, to nie ja wymyśliłem, znana była już długo-długo-długo zanim ja przyszedłem na świat. Konkretnie, wynika to z czegoś, co sie zwie "zasada ekwipartycji energii", po angielsku "equipartition theorem". Zalązki tej zasady powstały już w latach 1840-tych, a ostateczny kształt tej zasadzie nadał Boltzmann, w roku 1876, jak podają.

Na tym kończę te rozważania o zmyślonych współczynikach, które mają niby oznaczać swobodę, a są symbolem konserwatyzmu i betonowej bezmyślności.