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Thermische Geschwindigkeit der Atome bei Festkörpern
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beggo
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Anmeldungsdatum: 19.02.2007
Beiträge: 36

BeitragVerfasst am: 20 Jan 2014 - 21:33:43    Titel: Thermische Geschwindigkeit der Atome bei Festkörpern

Hey,
thermische Geschwindigkeit von Gasteilchen bei Raumtemperatur liegt im Durchschnitt bei mehreren 100 m/s. Also ziemlich flott ...

Wie schnell ist die Geschwindigkeit (Wärmeschwingung) von Atomen in Festkörpern bei Raumtemperatur ungefähr. (z.B. Eisenstab)

Hab im Netz nur zu Gasen was gefunden.

Gruß
Beggo
isi1
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Anmeldungsdatum: 10.08.2006
Beiträge: 7394
Wohnort: München

BeitragVerfasst am: 21 Jan 2014 - 11:40:44    Titel:

Die absolute Temperaturangabe ist ja ein Energiemaß pro Teilchen (11.606,7 Kelvin pro Elektronenvolt).
Je nach der Anzahl der Freiheitsgrade wird die mittlere Geschwindigkeit größer oder kleiner sein.
Das normal 2-atomige Gas hat drei Freiheitsgrade für x,y,z und zwei für die Drehung der 'Hantel'.
Im Kristall - so schätze ich mal - hat das Atom nur 3 Freiheitsgrade, also wird die Geschwindigkeit bei gleicher Teilchenmasse höher sein.

Stimmt das, Beggo?
beggo
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Anmeldungsdatum: 19.02.2007
Beiträge: 36

BeitragVerfasst am: 21 Jan 2014 - 16:01:00    Titel:

... also, eigentlich müsste die Geschwindigkeit von Festkörperatomen ja langsamer sein. Da mit zunehmender Temperatur (Gase), ja auch die Geschwindigkeit zunimmt.
Da ich aber zur selben Temperatur gefragt habe, weiß ich auch nicht was stimmt.
Beggo
isi1
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Anmeldungsdatum: 10.08.2006
Beiträge: 7394
Wohnort: München

BeitragVerfasst am: 21 Jan 2014 - 18:05:18    Titel:

Ich habe mir das so gedacht:
Luft hat etwa 1 kJ /(K kg), Wasserstoff 14 kJ /(K kg)
Da ein Luftmolekül etwa 14 mal schwerer ist als das Wasserstoffmolekül, gibt es 14 mal soviele Moleküle bei Wasserstoff pro kg.
Passt also.

Bei Aluminium haben wir ein Atomgewicht von 27, also etwas weniger als das Luftmolekül und da wir nur 3 Freiheitsgrade im Kristall haben, sollte Alu etwa 0,6-0,7 haben. Gemessen wird aber 0,89 kJ /(K kg).

Bei Blei ist c = 0,129 kJ/(K kg), das Atomgewicht ist 207.
Wenn wir einfach mit dem Atomgewicht umrechnen, sollte velglichen mit Alu 0,116 kJ/(K kg) rauskommen.

Na ja, so ungefähr passt obige Überlegung. Natürlich ist die Situation bei Kristallen in Wirklichkeit deutlich komplizierter.
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