Bei der Verdunstung von Wasser verlassen die schnelleren Teilchen das Wasser. Doch weshalb sind manche Teilchen schneller als andere wenn die Flüßigkeit die selbe Temperatur hat, z.b.20 Grad.
Das dies mit der Maxwell-Boltzmann-Verteilung zusammenhängt ist mir klar, nur würde ich gerne wissen weshalb dem so ist.
Ein Zustand, in dem alle Teilchen dieselbe Geschwindigkeit haben, wäre etwas sehr besonderes; ein kohärenter Zustand, wie er z.B. in Bose-Einstein Kondensaten vorkommt. Und für ein solches Szenario braucht es sehr besondere Gründe.
Selbst wenn man ein solches Ensemble in einen sich regelmäßig schüttelnden (kohärent warm) Kasten gäbe, würden durch Phasenunterschiede bei den Wandstößen Richtungen und Geschwindigkeiten allmählich auf alle verfügbaren Bewegungsmuster zur Gesamtenergie (Moden) verteilen. Dieser Gleichgewichtszustand wird durch die Maxwell-Boltzmann Statistik beschrieben.
Im Allgemeinen kannst Du davon ausgehen, dass wenn gewisse Rahmenbedingungen mehrere Zustände erlauben, wirst Du alle möglichen Zustände in der Realität finden können.
Grüße,
- laotzu
Vielen Dank, deine Antwort hat meine Vermutung bestätigt. Nun ist mir das ganze schon etwas klarer 
Grüße,
-gdo
Hängt zusammen mit der kinetischen Gastheorie (statistische Physik)
https://de.wikipedia.org/wiki/Kinetische_Gastheorie
Das liegt an der Gravitation (Erdanziehung Richtung Erdmittelpunkt).
Es gibt schwerere und leichtere Teilchen obwohl sie gleich groß sind.
Sie haben ein unterschiedliches Gewicht (Erdanziehung).
Durch das unterschiedliche Gewicht kommen die unterschiedlichen Teilchengeschwindigkeiten in Flüßigkeiten zustande.
Näheres über mich erfährt man im Quantenforum.de
Dort in EMI’s komplexer Farbraum gehen, EMI bin ich.
Man kann mich dort auch ansprechen (schriftlich), Fragen stellen usw.
Hat nix mit Farbtheorie zu tun ist ne Physiktheorie über alles über die Grundlagen im Universum.
Auch gibt es da noch ein Buch von mir zum Thema, wird im Forum erwähnt Tittel usw…
Auf den Nobelpreis für Physik lauere ich immer noch.
Wie in jedem thermodynamischen System wechselwirken alle benachbarten Teilchen miteinander und tauschen Energie aus - in erster Linie durch Zusammenstöße, aber auch durch Strahlungsaustausch (im Wasser weniger wichtig). Dies geschieht zufällig und ungeordnet. Daher haben manche Teilchen mehr, andere weniger Energie - und damit auch Geschwindigkeit. So gibt es auch Teilchen, die keine Energie haben (für Bruchteile von nsec), andere haben weit mehr Energie als der Durchschnitt.
Hallo,
das hängt mit den Stoßwechselwirkungen der Teilchen zusammen.
Stell dir vor, alle Teilchen hätten die gleiche Geschwindigkeit, nur die Richtungen wären statistisch verteilt. Nun betrachten wir zwei Teilchen, die rechtwinklig aufeinanderstoßen, und zwar so, dass Teilchen 1 an seiner hinteren Hälfte getroffen wird. Dann ist nach dem Stoß Teilchen 1 schneller und Teilchen 2 langsamer. Wenn dann die Geschwindigkeitskomponente von Teilchen 1, die senkrecht zur Wasseroberfläche steht, groß genug ist, verläßt Teilchen 1 den Flüssigkeitsverband und verdunstet. Dabei nimmt es entsprechend 1/2mv² Energie mit, die dann der Flüßigkeit fehlt, weshalb diese abkühlt: Verdunstungskälte. Teilchen 2 ist nach dem Stoß langsamer.
EIne sehr anschauliche und gute Erklärung.
Vielen Dank
Hallo.
Also, zu einer bestimmten Temperatur des Wassers gehört eine bestimmte Durchschnittsgeschwindigkeit der Teilchen.
Warum Durchschnitt? Naja, stell dir vor, sie hätten tatsächlich alle die gleiche Geschwindigkeit. Die Geschwindigkeit ist ein Vektor, hat also Betrag und Richtung. Wenn das bei allen Teilchen übereinstimmt, dann bewegen sie sich alle synchron, und du würdest es womöglich erleben, dass das Wasser sich als Ganzes aus deinem Gefäß in die Luft erhebt. Weil die Geschwindigkeitsvektoren zufällig alle nach oben zeigen.
Klar, das ist absurd. Aber warum? Weil in Wirklichkeit die Teilchen regellos in allen Richtungen unterwegs sind. Das heißt aber, dass sie sich ständig untereinander stoßen. Bei so einem Stoß tauschen die Teilchen Energie (und Impuls) aus. Wenn drei Teilchen gegeneinander stoßen, lässt sich nicht einmal vorhersagen, wie sich Energie und Impuls auf die drei verteilen (nur die Summe muss erhalten bleiben).
Also wird, selbst wenn du anfangs gleiche Geschwindigkeitsbeträge hättest, nach kurzer Zeit eine Geschwindigkeitsverteilung entstehen. Die ganz schnellen Teilchen stoßen aber häufiger an als die langsamen, werden also vorzugsweise von langsameren gebremst. Die ganz langsamen Teilchen stoßen von sich aus wenig, werden aber gestoßen, vor allem von schnelleren, sie werden also vorzugsweise beschleunigt. Daher gibt es in der Verteilung wenige langsame, wenige schnelle, und viele mittelmäßige. Das ist im Prinzip die Maxwell-Boltzmann-Verteilung.
Zur Veranschaulichung stell dir herumrennende Schüler auf einem Schulhof vor.
Übrigens: Wasser ist nicht flüßig sondern flüssig. Sonst wäre es Waßer.
So long
Eckard C.
Die Temperatur einer Flüssigkeit gibt ja nur den durchschnittlichen Energiegehalt an. Die Teilchen im Wasser kolidieren auch miteinander dabei verliert ein Teilchen Energie und ein anderes gewinnt welche dazu. So eintstehen die unterschiede.
Es gibt doch bei Thermodynamischen Systemen immmer zwei Sichtweisen.
Die eine ist statistisch und die andere ein n-Teilchenmodell. Der einzige Unterschied zu gewöhnlichen mechanischen Systemen ist, dass n sehr gross wird. Man kann dann also Wahrscheinlichkeiten dafür angeben, dass eine kleinere Teilchenanzahl eine höhere Geschwindigkeit hat. Man muss sich nun vorstellen, dass es wohl möglich ist einem einzelnen Teilchen durch mehrere Stösse mit anderen Teilchen eine größere Geschwindigkeit zu verleihen als es normalerweise der Fall ist, es sind aber Ereignissketten dieser Art weniger Wahrscheinlich.
bei allen Ansammlungen sich frei bewegender Teilchen treffen diese schon anfangs (natürliches Chaos unbelebter Materie) in verschiedenen Winkeln und mit verschiedener Energie aufenander. Das verändert wiederum die Richtung und Geschwindigkeit der Partikel in einer nicht vorhersehbaren, aber statistisch erfaßbaren Weise.