¿Idea equivocada? "Ese gas es más pesado, por lo que se hunde."

Question

He oído decir muchas veces que un gas es más pesado que el otro por lo que el más pesado de gas se hunde. Ahora, esto sin duda debe ser verdad hasta cierto punto (creo que la de gas utilizado en la PRIMERA guerra mundial que se hundió en las trincheras). Sin embargo, esta idea de que el peso de un gas es la fuerza motriz de la que parece poco común porque, en mi experiencia, la entropía es la que domina motivo de partículas en la fase gaseosa. Un buen ejemplo de esto es que el gas de la fase de clusters son ampliamente estudiados en la literatura debido a lo inusual que son.

Así que, ¿por qué algunos gases "receptor" y renunciar a su entrópica de ganancia por lo que no parece ser mucho de una minimización de la energía? Puede que la respuesta sea simplemente que esta concentración de los gases más pesados es muy corta duración y que pronto flotan a su entropía llenado el país de las maravillas?

También me gustaría dar como ejemplo el hecho de que el CO2, sin duda consigue alto en la atmósfera bastante bien y que es más de dos veces el "peso" de las otras partículas en el aire. Así que, ¿qué es diferente acerca de eso que de los ejemplos dados anteriormente?

Answer 1

Sin mezcla, de difusión, toma un largo tiempo para la mezcla de gases. Nuestra comprensión de la entropía nos dice que hemos hecho va a terminar con la mezcla de las capas, pero eso no nos da un marco de tiempo para que la mezcla, sólo un resultado.

Dado un lento pero constante de la producción de un gas denso, capas absolutamente se forma debido a las diferencias de densidad. Hay un montón de lugares donde esto puede ser fácilmente visto, a partir de la PRIMERA guerra mundial su ejemplo a la capacidad para verter el dióxido de carbono o el vapor del hexano en un recipiente. No son estables en el largo plazo, pero existen considerables períodos de tiempo, días en algunos casos.

Si se limita por un recipiente abierto, enormes áreas puede experimentar este efecto, como en el Lago Nyos. Heck, incluso pequeño de temperatura basado en las diferencias de densidad de la unidad atmosférica en capas que tiene importantes impactos sobre el clima y la contaminación.

No es un efecto enorme, pero usted puede estar subestimando la fuerza de las fuerzas que intervienen aquí. El mismo diferencial de presión que obliga a un globo de helio hacia arriba que actúa sobre un volumen abierto de helio así, y más fuertemente, debido a la falta de masa del globo. Un cuerpo de un gas como $\ce{NO2}$ tiene tanto fuerza de empuje hacia abajo (en el aire) de un volumen igual de helio tiene empujando hacia arriba. Sin fuera de la mezcla para que se dispersen, que estará feliz de formar un corto plazo de la capa hasta que la difusión de la aleja.