Ανδρέας Βαλαδάκης

Άρη καλημέρα.

Συμφωνώ με την άποψη που εκφράζεις εδώ. Από αυτή επέλεξα να σχολιάσω μόνο το απόσπασμα “Αυτό που κυμαίνεται είναι η στιγμιαία απόκλιση γύρω από αυτή τη μέση τιμή. Κάποια συστατικά του μετάλλου αυξάνουν την κινητική τους ενέργεια ενώ ταυτόχρονα σε κάποια άλλα μειώνεται κατά το ίδιο ποσοστό. Οι μεταβολές αυτές είναι αν…[Περισσότερα]

Γιάννη γράφεις: “Αν όμως τα μόρια έχουν πλήθη της τάξης του αριθμού Αβογκάντρο η Στατιστική επιβάλλει κάθε στιγμή όσα μόρια κινούνται προς μία κατεύθυνση, τόσα μόρια να κινούνται και προς κάθε άλλη κατεύθυνση.” Αυτή η κατάσταση που περιγράφεις είναι η πιθανότερη. Ωστόσο υπάρχουν και μικρότερης πιθανότητας ασύμμετρες καταστάσεις. Αυτές είναι…[Περισσότερα]

Γιάννη στο πλαίσιο που αναφέρεις πώς θα διατυπωνόταν μια πλήρης απάντηση, κατανοητή από τους μαθητές, στο ερώτημα: “Τα ελεύθερα ηλεκτρόνια ενός μεταλλικού αγωγού συγκρούονται συνεχώς με τα ιόντα του, ακόμη και όταν δεν υπάρχει ηλεκτρικό ρεύμα. Γιατί η θερμοκρασία του αγωγού δεν αυξάνεται;”

Γιάννη δεν κατάλαβα το σχόλιό σου: “είναι τεράστια τα πλήθη των ηλεκτρονίων και των πυρήνων ώστε να υπάρξει χρονικό διάστημα στο οποίο θα εμφανισθούν διαφορές στις μέσες ενέργειες.
Δεν είναι 10 και 10 ούτε 100 – 100. Είναι πλήθη της τάξης του αριθμού Αβογκάντρο.” Δώσε περισσότερες εξηγήσεις.

Γιάννη στη προσομοίωσή σου φαίνεται πράγματι ότι υπάρχουν διακυμάνσεις στις μηχανικές ενέργειες των τριών αλληλεπιδρώντων σωμάτων. Ενέργεια μεταφέρεται από το ένα σώμα στο άλλο στο άλλο λόγω των συγκρούσεων μεταξύ τους. Αυτά αναφέρονται στην Απάντησή μου.
Επιπλέον όταν το πλήθος των σωμάτων είναι της τάξης του αριθμού του Αβογκάντρο, όπως σ…[Περισσότερα]

Άρη γράφεις
“Αυτό που κυμαίνεται είναι η στιγμιαία απόκλιση γύρω από αυτή τη μέση τιμή. Κάποια συστατικά του μετάλλου αυξάνουν την κινητική τους ενέργεια ενώ ταυτόχρονα σε κάποια άλλα μειώνεται κατά το ίδιο ποσοστό. Οι μεταβολές αυτές είναι αντιστρεπτές.” Αυτό σημαίνει ότι μεταξύ των συστατικών εμφανίζονται στιγμιαίες διαφορές στη θερ…[Περισσότερα]

Διονύση

στην αναλυτική Απάντησή μου που υπάρχει εδώ Φαινόμενο Joule χωρίς ρεύμα – Πρότυπα Θέματα Φυσικής, την οποία βεβαίως έχεις δει, αναφέρονται τα εξής:

“Ακόμη και στην περίπτωση που αγωγός δεν είναι συνδεμένος με κάποια πηγή, λόγω των συγκρούσεων, ενέργεια ανταλλάσσεται μεταξύ του συστήματος των ηλεκτρονίων και του συστήματος τω…[Περισσότερα]

Πράγματι Θοδωρή αυτή είναι η πρώτη σκέψη. Ωστόσο η επόμενη ερώτηση θα ήταν: Για να υπάρχει θερμική ισορροπία θα πρέπει να μη μεταφέρεται ενέργεια από τα ηλεκτρόνια στα ιόντα. Αλλά γιατί δεν μεταφέρεται ενέργεια από τα ηλεκτρόνια στα ιόντα;
Στο πλαίσιο της Λυκειακής Φυσικής απάντηση σε αυτό το ερώτημα είναι ο μηχανισμός που π…[Περισσότερα]

Άρη καλησπέρα.

Στο πλαίσιο στο οποίο αναφέρεσαι πώς θα διατυπωνόταν μια πλήρης απάντηση, κατανοητή από τους μαθητές, στο ερώτημα: “Τα ελεύθερα ηλεκτρόνια ενός μεταλλικού αγωγού συγκρούονται συνεχώς με τα ιόντα του, ακόμη και όταν δεν υπάρχει ηλεκτρικό ρεύμα. Γιατί η θερμοκρασία του αγωγού δεν αυξάνεται;”

Κύριε Βάρβογλη, στο προηγούμενο σχόλιό σας αναφέρετε ότι:
«αν οι μαθητές καταλάβουν κάτι λάθος, καλύτερα να μην το καταλάβουν».
Σε μια προσπάθεια να αποσαφηνίσω τη δική μου οπτική, θα ήθελα να σημειώσω τα εξής.
Γνωρίζετε βεβαίως ότι το «αέριο» των ηλεκτρονίων σε έναν μεταλλικό αγωγό δεν είναι ιδανικό αέριο, αλλά ένα κβαντομηχανικό αέριο Fermi<…[Περισσότερα]

Το ζήτημα ωστόσο που κάθε φορά αντιμετωπίζουν οι διδάσκοντες είναι το πλαίσιο στο οποίο θα δοθεί η απάντηση σε κάποιο ερώτημα. Σχετικά με αυτό, εδώ κατέθεσα τη άποψή μου. Η παρούσα ανάρτηση είναι παράδειγμα αυτής της διδακτικής προσέγγισης.

Κύριε Βάρβογλη επειδή φαίνεται ότι χρησιμοποιούσαμε διαφορετικούς, μη ισοδύναμους ορισμούς για την έννοια μέση ενέργεια ιδανικού αερίου, κινούμασταν σε ομόκεντρους κύκλους, άρα μη τεμνόμενους. Ωστόσο θεωρώ ότι η εν λόγω συζήτηση ήταν γόνιμη.

Για τον κύριο Βάρβογλη, διευκρίνιση: Σύμφωνα με το σχολικό βιβλίο της Β Λυκείου ως μέση τιμή της ενέργειας των μορίων ιδανικού αερίου ορίζεται το άθροισμα: 1/2 m v_1^2+1/2 m v_2^2 +…1/2 m v_N^2, όπου Ν το πλήθος των μορίων. Αν θεωρήσουμε ότι τα ελεύθερα ηλεκτρόνια αποτελούν ιδανικό αέριο τότε, επειδή η ταχύτητές τους εξαρτώνται από το χρ…[Περισσότερα]

Για το κύριο Βάρβογλη σχετικά με τον ισχυρισμό: “όση ενέργεια κερδίζουν τα ηλεκτρόνια σε κρούσεις ενός είδους άλλη τόση χάνουν σε κρούσεις άλλου είδους.”
Ερώτημα: Για απειροστό χρονικό διάστημα αυτό το ισοζύγιο δεν μπορεί να παραβιαστεί;

Άρη καλημέρα.

Λίγες σκέψεις με αφορμή το δικό σου σχόλιό σου καθώς και των άλλων εκλεκτών συνομιλητών:

Στο απλό και εύλογο ερώτημα “Όταν ένας μεταλλικός αγωγός δε διαρρέεται από ρεύμα, γιατί, αν και τα ελεύθερα ηλεκτρόνια συγκρούονται συνεχώς με τα ιόντα, η θερμοκρασία του αγωγού δεν αυξάνεται;” ο μαθητής ζητά μια απάντηση που να στηρίζεται…[Περισσότερα]

Ευχαριστώ πολύ για το σχόλιο. Μια διευκρίνιση:

Πριν από την κρίση “ΔΕΝ ΕΙΝΑΙ σωστή” αναφέρονται δύο φράσεις:

1. Όμως τα υποσυστήματα του μεταλλικού αγωγού, δηλαδή το σύστημα των ελεύθερων ηλεκτρονίων και το σύστημα των ιόντων, βρίσκονται σε συνεχή, ακανόνιστη, ανταλλαγή ενέργειας.
2. Αυτό σημαίνει ότι η μέση ενέργεια κάθε υποσυστήματος δεν είν…

[Περισσότερα]

Θοδωρή καλησπέρα.

Η περίπτωση της ανάμειξης δύο αερίων την οποία αναφέρεις μοιάζει με την περίπτωση του συστήματος των ελεύθερων ηλεκτρονίων και των ιόντων ενός μεταλλικού αγωγού, όταν τα δύο αέρια είναι διαφορετικά μεταξύ τους.
Μετά την ανάμειξή τους η θερμοκρασία ολόκληρου του θερμοδυναμικού συστήματος είναι μια σταθερή μακροσκοπική π…[Περισσότερα]

Θοδωρή καλημέρα.

Συμφωνώ ότι η θερμοκρασία ενός ολόκληρου θερμοδυναμικού συστήματος, όπως είναι ο μεταλλικός αγωγός, είναι μια σταθερή μακροσκοπική ποσότητα, χωρίς διακυμάνσεις.
Όμως τα υποσυστήματα του μεταλλικού αγωγού, δηλαδή το σύστημα των ελεύθερων ηλεκτρονίων και το σύστημα των ιόντων, βρίσκονται σε συνεχή, ακανόνιστη ανταλλαγή ενέργειας…[Περισσότερα]

Παντελή καλησπέρα.

Νομίζω ότι, για τις μικροσκοπικές, στατιστικές διακυμάνσεις ενέργειας σε μεταλλικό αγωγό χωρίς ρεύμα, μπορούμε να χρησιμοποιήσουμε τον όρο “φαινόμενο Joule χωρίς ρεύμα”. Ο συγκεκριμένος όρος αποδίδει το νόημα του μικροσκοπικού φαινομένου, αρκεί να έχει οριστεί αυστηρά και σε αντιδιαστολή με τον καθιερωμένο όρο “φαινόμενο Joule”,

Παντελή καλημέρα. Χαίρομαι που τα ξαναλέμε.

Προτείνεις στο τέλος του τίτλου της ανάρτησης να προστεθεί ένα ερωτηματικό, δηλαδή: “Φαινόμενο Joule χωρίς ηλεκτρικό ρεύμα;”

Σχετικά με την πρότασή σου η άποψή μου είναι η εξής:

Οι αναγνώστες του ylikonet γνωρίζουν πολύ καλά ότι φαινόμενο Joule χωρίς ηλεκτρικό ρεύμα, με τη μακροσκο…[Περισσότερα]