Havaintojeni mukaan aineesta tulee suprajohtavaa kun aineen tiheys on lähes sama kuin atomin tiheys. Kuinka todistaa tämä matemaattisesti? 1. Lähtökohta on, että kokoon puristava voima aiheutuu lämpötilan laskusta ja voima, joka estää ainetta puristumasta sähköisestä voimasta/voimista. Vai onko jollakin parempi menetelmä?
Suprajohteet..?
Rahikka
131075
0Äänestä
Muut lukivat myös
Odottaa vastausta
Näihin keskusteluihin ei ole vielä vastattu. Ole ensimmäinen.
Vastaukset 13
Vanhimmat
"Havaintojeni mukaan aineesta tulee suprajohtavaa kun aineen tiheys on lähes sama kuin atomin tiheys. Kuinka todistaa tämä matemaattisesti?"
Mitä tarkoitat "atomin tiheydellä"? Miten se poikkeaa "aineen tiheydestä" aineen normaalitilassa? Eikö atomit olekaan ainetta?
Miten olet nuo havaintosi tehnyt?
Eli haetaan tilaa, missä aineen tiheys = aineen atomin tiheys.
Aineen tiheydellä tarkoitetaan tiheyttä huoneen lämpötilassa (20-25 astetta).
Lasketaan esimerkiksi heliumatomin tiheys: se on reippaasti suurempi kuin aineen (heliumin) tiheys normaalioloissa, sillä atomin tiheys= atomin massa/atomin tiheys.
"Eli haetaan tilaa, missä aineen tiheys = aineen atomin tiheys.
Aineen tiheydellä tarkoitetaan tiheyttä huoneen lämpötilassa (20-25 astetta).
Lasketaan esimerkiksi heliumatomin tiheys: se on reippaasti suurempi kuin aineen (heliumin) tiheys normaalioloissa, sillä atomin tiheys= atomin massa/atomin tiheys."
Aineen tiheyden ero atomin tiheyteen ei selvinnyt tuosta pyörittelystäsi. Kaiken lisäksi tuo kaavasi atomin tiheydelle on älytön (siitähän voisi päätellä/laskea, että atomin tiheys on atomin massan neliöjuuri) Siispä saat kysymykseni uudelleen:
Mitä tarkoitat "atomin tiheydellä"? Miten se poikkeaa "aineen tiheydestä" aineen normaalitilassa? Eikö atomit olekaan ainetta?
Yksinkertaisesti saatetaan (matemaattisesti) aine tilaan, missä ei anneta atomeille tilaa värähdellä. Eli vapaille elektroneille annetaan pienin mahdollinen liikkumatila.
Eihän se aineen tiheys siinä muutu, vaan atomien ja elektronien liike hidastuu...
Kuinka pieneksi tanko voi korkeintaan kutistua? Viitataan termeihin pituuden- ja tilavuuden lämpötilakerroin. Aineen tiheyshän muuttuu kun sitä jäähdytetään, siitä ei pääse mihinkään. Ja voivathan atomit olla KIINNI toisissaan. Ei kiderakenteissakaan atomit ole kiinni toisissaan.
"Ja voivathan atomit olla KIINNI toisissaan. Ei kiderakenteissakaan atomit ole kiinni toisissaan."
Kemiaa opiskellessani olen antanut itselleni opettaa, että kaikissa sidoksissa atomit ovat tavalla tai toisella kiinni toisissaan.
Mitähän ihmeen väitteitä oikein esität?
Suosittelen, että ette alkaisi keksimään aivan uusia määritelmiä ja termejä, sillä tuskin teillä on opintojen ja tutkimuksen suomia edellytyksiä sellaiseen.
Tuossa ei tarkoitettukaan sidoksia, vaan aivan toisenlaista rakennetta. Alkuperäinen väitös pitää kyllä paikkansa, mutta tiheyssuhde on vain kaavan yksi tekijä. Kaasujen tapauksessa pätee varmasti, mutta kiinteistä vielä neuvotellaan.
Atomihan on kaikkea muuta kuin tiheää materiaa. Atomistahan 99 % on tyhjää, loput ovat sitten niitä protoneja, neutroneja ja elektronipilveä.
Sähkönjohtuminen johtuu (...) elektronien kyvystä "hyppiä" atomilta toiselle. Resistanssia taas syntyy koska atomit värähtelevät ja elektronit poukkoilevat ja törmäilevät miten sattuu.
Mistä sitten tulee suprajohtavuus (minä nimittäin en ainakaan tiedä)? Selitäppäs hieman paremmin miten tuo "aineen kokoonpuristuvuus" vaikuttaa kvanttitasolla elektronien liikkeisiin. Ja miksi aine puristuisi matalassa lämmössä?
"Ja miksi aine puristuisi matalassa lämmössä?"
Satutkos tietämään, että mitä "lämpö" on?
Ainakin minun tietääkseni lämpötilan laskiessa lämpöliike vähenee, ja absoluuttisessa nollapisteessä lämpöliike lakkaa kokonaan.
Sinne tänne poukkoilevat lämpimät atomit pitävät aina ympärillään jonkin verran tyhjää tilaa, siis enemmän, kuin mitä elektroni-kuoret tarvitsevat...
"Sähkönjohtuminen johtuu (...) elektronien kyvystä "hyppiä" atomilta toiselle."
Jos sähkönjohtuminen on elektronien hyppelyä atomilta toiselle, niin eikö hyppiminen ole helpompaa, jos atomit ovat toisissaan kiinni...
Ja tässä "toisissaan kiinni" tarkoittaa sitä, ettei yksittäisten atomien välillä ole ylimääräistä tilaa.... tai oikeammin lämpöliikkeen ylläpitämää tyhjää tilaa.
Kyse on siis atomien välisestä tyhjästä tilasta, eikä atomien sisällä olevaa tyhjää lasketa.
"Ja tässä "toisissaan kiinni" tarkoittaa sitä, ettei yksittäisten atomien välillä ole ylimääräistä tilaa.... tai oikeammin lämpöliikkeen ylläpitämää tyhjää tilaa.
Kyse on siis atomien välisestä tyhjästä tilasta, eikä atomien sisällä olevaa tyhjää lasketa."
Suosittelen tutustumaan siihen, miten atomien väliset liitokset muodostuvat. Sen jälkeen voit miettiä, onko niiden välissä sitä "tyhjää tilaa".
Kun kaksi atomia liittyy yhteen molekyyliksi siten, että toisen atomin uloin elektroni tulee täydentämään toisen atomin ulointa kehää, niin ei siihen mitään tyhjää tilaa jää, kun se elektroni on molempien atomien uloimmalla kehällä.
"Suosittelen tutustumaan siihen, miten atomien väliset liitokset muodostuvat. Sen jälkeen voit miettiä, onko niiden välissä sitä "tyhjää tilaa"."
Jos olen asian oikein ymmärtänyt, niin eikö ainoastaan molekyylien sisällä ole tuollaisia liitoksia...
Esimerkiksi metallinen johdin ei ole läheskään niin yhtenäinen, kuin miltä vaikuttaa... Näennäisesti yhtenäisten metalliosien sisällä on uskomattomat määrät erilaisia mikroskooppisen pieniä halkeamia yms.
Ja toisekseen... lämpölaajenema on silkkaa faktaa.
Kolmannekseen... En välttämättä olekaan väittänyt, että näin olisi, olen lähinnä "ääneen" pohdiskellut, että mitä tuo alkuperäinen kirjoitus saattaisi tarkoittaa. Minä voin hyvin myöntää, etten ole mikään suprajohteiden asiantuntija. Olen vaan ihan tavallinen typerys, joka pohtii asioita...
suprajohtavuus syntyy silloin kun atomien tai materian hilat kääntyvät yhdensuuntaisiksi aineelle ominaisessa lämpötilassa.