Como todos sabemos, el aire se compone de muchos gases como oxígeno y dióxido de carbono. He encontrado que el dióxido de carbono es más pesado que el O2. ¿La diferencia de volumen de la negligencia de la misa diferencia? Es el mismo para todos los otros gases en el aire o es que hay otra fuerza que mantiene a todos estos gases juntos?
Si me tomo una bocanada de aire fresco, el aire exhalado ser más pesados, debido a su mayor CO2 contenido? Va a caer en el suelo?
A partir de sus comentarios parece que efectivamente usted está preguntando acerca de "¿por qué los gases se mezclan tan fácilmente?"
Si un sistema como una mezcla de gases se mantiene a temperatura constante en un volumen constante, el estado de equilibrio corresponde al mínimo de la energía libre de Helmholtz:
$$A = U - TS$$
Como se puede ver, para $A$ para llegar al mínimo el consumo de energía $U$ debe disminuir o la entropía $S$ debe aumentar (o tanto en la realidad).
Minimización de consumo de energía. La mayoría de la energía de los gases comunes en condiciones normales proviene de su energía cinética definida por la temperatura. Energía debido a la potencial intermolecular es insignificante. Así que la única posibilidad de reducir la energía es menor que la energía gravitacional. En esencia, se requeriría de la mezcla a la perfección separada --- pesado de los gases en la parte inferior, a la luz de los gases.
La maximización de la entropía Máxima entropía para el sistema en la mano (bajo determinadas condiciones) implicaría la mezcla perfecta, el estado de mayor desorden. Que en realidad es lo que impulsa a la difusión.
Así que como ves, el estado de equilibrio es un compromiso entre la energía baja y de alta entropía. Para los gases, la entropía de la gana, porque no hay mucha diferencia de energía entre una mezcla y una separada del estado (aparte de la gravedad, lo que es aún pequeño).
En cuanto a tu ejemplo con el aceite y el agua la situación es opuesta. A diferencia de los gases considerable cantidad de energía en los líquidos proviene de fuerzas intermoleculares. Por tanto, hay una enorme diferencia en la energía de interacción agua-agua o agua-aceite, así que es más preferible separa considerablemente de minimizar la energía.
CO2 será, en promedio, equilibrar ligeramente inferior a la de O2 en un campo gravitacional. Pero la diferencia en la fuerza de la gravedad es muy pequeño en comparación con el azar movimiento térmico de las moléculas, por lo tanto el efecto es, efectivamente, insignificante en el día a día de la vida.
En el contexto de la atmósfera como un todo, esto puede ser un efecto insignificante (por ejemplo, en este enlace), y en astrofísica contextos, esto puede ser muy importante (por ejemplo, este artículo o este).
El aire exhalado es más claro, porque es más caliente, y esta pantanos de CO2 de la diferencia de densidad. Pero si tienes CO2 puro, se caerá antes de la difusión en el aire alrededor de ella--- hay una demostración de vertido de CO2 en una vela al tabaco, usted puede hacerlo como si estuviera vertiendo el agua, el CO2 desplaza el oxígeno y la vela que muere.
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