Swobodna energia
W nauce, podobnie jak w życiu, najważniejsza jest prawda.
13 obserwujących
167 notek
199k odsłon
  1133   0

Błąd w nauczaniu fizyki

List, który przedstawiam poniżej, wysłałem do ludzi, którzy są zainteresowani tym, co dzieje się w naukowym świecie. Tutaj także znajdzie się kilku zainteresowanych Czytelników. Oto treść listu:

"Szanowni Państwo z   .......,

przypadkiem trafiłem na Waszą stronę ........ Bo poszukiwałem sensownej odpowiedzi, która dotyczy helu i jest związana z tzw. punktem potrójnym. Szukałem odpowiedzi, aby wyjaśnić istnienie w fizyce (także w chemii) pewnej nieścisłości (błędu, niedorzeczności). Ta nieścisłość dotyczy helu i jest powiązana z punktem potrójnym. Wiadomo, że punkt potrójny jest miejscem na wykresie p-T (współrzędne: ciśnienie, temperatura), w którym łączą się ze sobą trzy linie. Te linie na wykresie w pobliżu potrójnego punktu oddzielają od siebie trzy obszary z parametrami, przy których substancja jest w stanie gazowym, ciekłym i stałym. Krótko mówiąc, w pobliżu potrójnego punktu z trzech jego różnych stron znajdują się parametry (ciśnienie i temperatura), które są związane z trzema stanami skupienia. W różnych miejscach szukałem wykresu, który byłby sporządzony przez fizyków (lub chemików) i przedstawiałby właśnie położenie linii i potrójnego punktu dla helu. Byłem bowiem ciekaw, jak naukowcy rozwiązali na wykresie tę nielogiczność, która jest rozpowszechniania w naukowym świecie.
Na czym polega ta niedorzeczność?
Otóż, w różnych miejscach (w tym także i u Was) można znaleźć informację, że w przypadku helu parametry potrójnego punktu wynoszą 2,19 K oraz 5,07 kPa. (W innym miejscu podawane są parametry: 2,177 K i 5,043 kPa.) Tymczasem jest rozpowszechniana informacja o tym, jak trudno jest doprowadzić do tego, aby skroplony hel zamienił się w ciało stałe. Podawana jest informacja, że zestalenie helu następuje dopiero przy temperaturze < 0,95 K i przy dość wysokich ciśnieniach, różnych dla dwóch izotopów: dla helu 4He - przy ciśnieniu 2532 kPa, dla helu 3He - przy ciśnieniu 2932 kPa.
Jeśli porówna się parametry potrójnego punktu oraz parametry (czyli < 0,95 K i 2532 kPa lub 2932 kPa), przy których dochodzi do zamiany ciekłego helu w ciało stałe lub odwrotnie, to widać istnienie sprzeczności między tymi parametrami. Bo linia na wykresie parametrów helu, jaka (teoretycznie) oddziela obszary ze stanem ciekłym i stałym, w każdym punkcie ma wartości temperatury i ciśnienia, przy których powinno dochodzić do przemiany helu z jednego stanu w drugi. Zatem taka przemiana powinna być możliwa do zrealizowania także przy parametrach, które tylko w niewielkim stopniu różnią się od parametrów punktu potrójnego.
Zwracam się do Was, bo dysponujecie ogromną wiedzą w sprawach fizyczno-chemicznych. Być może, zechcecie zainteresować naukowy świat pokazanym tutaj błędem. Może to przyczyni się do przeprowadzenia dokładnych fizycznych badań i usunięcia przedstawionego tutaj błędu.

Z poważaniem
Bogdan Szenkaryk "Pinopa"  "

Szanowni Czytelnicy, jeśli możecie pomóc w przedstawionej sprawie, pomagajcie.


Uzupełniające komentarze

26 stycznia 2021, 09:25 nonscholar napisał:

Tutaj powinien Pan znaleźć szukane informacje.

http://www.itcmp.pwr.wroc.pl/~kriogen/Wyklady/pods_krio/Wyklad13.pdf

Pozdrawiam

26 stycznia 2021, 13:39 Pinopa odpowiedział:

Jeśli rozpatrzy się sprawę błędu w nauczaniu fizyki, który jest związany z pojęciem punktu potrójnego, to można dojść do wniosku, że polega on na niewłaściwym stosowaniu pojęć. W ścisłej nauce, jaką jest fizyka, stosowane pojęcie punktu potrójnego jest nieścisłe. Bo to samo pojęcie jest stosowane w dwóch różnych przypadkach. W jednym przypadku pojęcie potrójnego punktu jest powiązane z parametrami materii przy odróżnianiu od siebie materii w trzech stanach skupienia: gazowym, ciekłym i stałym.  W drugim przypadku to samo pojęcie służy do przedstawiania parametrów materii, gdy te trzy stany skupienia nie występują. Tak właśnie dzieje się w przypadku helu, gdzie na wykresie sąsiadują ze sobą dwie postacie ciekłego helu. I w przypadku helu w ogóle nie występuje punkt potrójny, z którego wychodziłyby trzy linie i oddzielałyby od siebie gaz, ciecz i ciało stałe.
Dla wyeliminowania przedstawianego błędu wystarczyłoby stosować dwa różniące się od siebie pojęcia, na przykład, punkt potrójny trzech stanów skupienia i punkt potrójny dwóch stanów skupienia.
Na stronie https://en.wikipedia.org/wiki/File:Phase_diagram_of_water.svg można jeszcze zobaczyć inne punkty, z których każdy w ścisłym znaczeniu powinien nazywać się: punkt potrójny jednego stanu skupienia.
Pozdrawiam

Lubię to! Skomentuj45 Napisz notkę Zgłoś nadużycie

Więcej na ten temat

Salon24 news

Komentarze

Inne tematy w dziale Technologie