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¿Por qué no las cosas se ponen destruido por las moléculas de gas volando a su alrededor?

Las moléculas de Gas de ir a un loco de la velocidad, y a pesar de que son minúsculos, sin embargo, hay un MONTÓN de ellos. Por supuesto, porque de todas estas moléculas se acerquen a su alrededor, no hay presión de aire; sin embargo, si usted se imagina un montón de balas que vuelan alrededor, realmente no "aplicar presión": que romper cosas. Así que ¿por qué no son cosas de ser destruido por estos mini-torpedos?

Tengo la sensación de que el motivo de no causar estragos, es porque ellos no están coordinados, es decir, son al azar. También las cosas no pueden trabajar fuera microscópicamente como lo hacen macroscópicamente.

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Brionius Puntos 4898

Cuando usted dice, "¿por qué no son las cosas de ser destruido", que presumiblemente significa "¿por qué no están los enlaces químicos que mantienen los objetos está roto". Ahora, podemos determinar la energía que se necesita para romper un vínculo - que se llama la "energía de enlace". Tomemos, por ejemplo, un enlace carbono-carbono, ya que es común en nuestros cuerpos.

La energía de enlace de un enlace carbono-carbono es de $348\,\rm kJ/mol$, que funciona a $5.8 \cdot 10^{-19}\,\rm J$ por cada bono. Si un impactando molécula de gas es romper este vínculo, se debe (en una versión simplificada de la colisión escenario) tienen al menos esa cantidad de energía para romper el enlace. Si el promedio de molécula tiene esa cantidad de energía, podemos calcular cuál es la temperatura del gas debe ser:

$$E_\text{media} = k T$$ $$T = \frac{5.8 \cdot 10^{-19}\,\rm J}{1.38 \cdot 10^{-23}\,\rm m^2 kg\, s^{-2} K^{-1}}$$ $$T = 41,580\rm °C$$

Que bastante caliente!

Ahora, incluso si la media de la molécula no tiene esa energía, algunos de los más rápido-mudanza podría. Vamos a calcular el porcentaje que tiene esa energía a temperatura ambiente, con la distribución de Boltzmann para partículas de energía:

$$f_E(E) = \sqrt{\frac{4 E}{\pi (kT)^3}} \exp\left(\frac{-E}{kT} \right)$$

La fracción de partículas con energía mayor que o igual a la cantidad debe ser dada por esta integral:

$$p(E \ge E_0) = \int_{E_0}^{\infty} f_E(E) dE$$

En nuestra situación, $E_0 = 5.8 \cdot 10^{-19}\,\rm J$, y esta expresión de los rendimientos de $p(E \ge E_0) = 1.9 \cdot 10^{-61}$.

Así, la fracción de moléculas a temperatura ambiente con suficiente energía cinética para romper un enlace carbono-carbono es de $1.9 \cdot 10^{-61}$, un sorprendentemente pequeño número. Para poner esto en perspectiva, si usted llena una esfera del tamaño de la órbita de la Tierra alrededor del sol con gas en STP, se necesitarían alrededor de las 16 de cada una de las esferas a esperar a tener incluso un gas de partículas con esa cantidad de energía.

Por eso estos "torpedos" no destruir las cosas en general - que no se mueve lo suficientemente rápido a temperatura ambiente para romper los enlaces químicos!

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Name Puntos 505

Las cosas realmente, ¿ se destruyen por lo que aquellos que las moléculas de aire recoger y lanzar a su alrededor.

Tomar vistazo a este ejemplo rock

[la imagen de aquí: http://en.wikipedia.org/wiki/File:Arbol_de_Piedra.jpg ]

Al igual que su más grande del tamaño de los hermanos, es la carga de esos mini-torpedos que trae la destrucción.

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Nakedible Puntos 108

Otra manera de ver esto es que las cosas que serían destruidos por el medio ambiente (calor, luz, etc) ya han sido destruidos (como el hielo en un día caluroso de verano). Las cosas que ves a tu alrededor son aquellos en los que la energía de enlace fue lo suficientemente alto para que sobrevivieron.

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Kristen Puntos 2583

De hecho, lo hacen!!

Mira lo que pasa a un cubo de hielo que queda en el aire... trillones de partículas del exterior son arrancados de su establo de acuerdo, y pronto se cascada hacia abajo de los lados—microscópico de la cascada!

Así que en este caso tienes razón, pero es sólo el exterior de la superficie de un objeto que está expuesta al aire y por lo tanto afectado por la misma.

Recuerde que las sustancias ya en la temperatura de la habitación se compone de pequeñas partículas que se mueven a velocidades muy altas. Si esto no es suficiente para destrozar la sustancia, el aire no servirá de mucho.

Dicho esto, tengo la sospecha de que cuando uno de los cortes a través de un objeto, las moléculas de aire, de hecho, desgarro agujeros en los pequeños picos y riscos en la recién expuesta en la superficie, hasta que son derribadas y suaviza—pero esto probablemente ocurrirá en milisegundos de la exposición al aire. Me pregunto si haciendo esto en un vacío o en más de medio viscoso como el petróleo iba a cambiar los efectos.

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mmesser314 Puntos 3875

Brionius tiene la respuesta correcta, pero no hay más que decir. El agua a temperatura ambiente en el aire poco a poco se evapore. El agua a temperatura ambiente en un vacío de ebullición, como se muestra aquí. Así que estos mini torpedos puede prevenir el daño a los enlaces químicos.

Las moléculas de agua son polares. Los s son un poco cargado negativamente. Los H son un poco positivo. El H y O son atraídos uno por el otro. Las moléculas de agua son pegajosos.

Así es como se forma hielo. Las moléculas se organizan de modo que H y O están cerca uno del otro y de forma relativamente débil de los bonos. Las moléculas están vibrando a velocidades de locura. Pero a bajas temperaturas, no es suficiente para romper los enlaces.

A altas temperaturas, la velocidad del más rápido de las moléculas es suficiente para interrumpir los bonos. El hielo se derrite. En el agua líquida, cerca de las moléculas tienden a organizarse de modo que H y O están cerca uno del otro. Este tiene el agua como un líquido.

Aire alrededor del agua también ayuda. Algunos de los más rápido moléculas tienen suficiente energía para volar completamente aparte. Ellos, con la excepción de que de inmediato chocar con las moléculas de aire. Esto nos ayuda a mantener el líquido juntos.

Exactamente qué tan bien las moléculas de agua se adhieren está determinada por la temperatura y la presión. En algunos casos, el agua pasa directamente de sólido a gas. Si la presión es alta, el agua permanece líquida, incluso a temperaturas de cientos de grados. Esto sucede en el fondo del océano volcánica en las fuentes hidrotermales.

Este diagrama de fase muestra el comportamiento en las diferentes regiones.

phase diagram

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