A meleg levegő akkor is felfele száll, ha tökéletesen el van keveredve a hideg levegővel?

De atadjak. Ilyet nem tudsz feltetelezni, mert ilyen nem letezik, hogy ott vannak egymas kozott a nagyobb sebessegu meleg, es a kisebb sebessegu hideg legmolekulak, es megsem tortenik hokiegyenlitodes.

Ez kb olyan kerdes, hogy mennyi 2+3, ha nem 5?

De ha még kétséges, akkor: a nagy enerigájú részecse nem száll felfelé, se a hő. Levegő általános esetén a meleglevegő kitágul és ezért emelkedik.

"Tételezzük fel, hogy a meleg levegőmolekulák nem adják át az energiájukat a hideg levegőmolekuláknak."

Ha ez el van közben keveredve, akkor minden molekula vegyesen van hideg-meleg egymásmelletiséggel. Olyan mintha egyenként lennének. Vagyis az egy-egy darba különlévő meleg levegő molekula nem emelkedik.

Ha segít: a meleg levegő azért emelkedik, mert nő a térfogata és a sűrűsége így csökken.

"A meleg levegő akkor is felfele száll, ha tökéletesen el van keveredve a hideg levegővel"

Azt langyos levegőnek nevezzük.

"(Tételezzük fel, hogy a meleg levegőmolekulák nem adják át az energiájukat a hideg levegőmolekuláknak)"

Feltételezhetjük, hogy a meleg levegő nem adja át az energiáját a hideg levegőnek. Ettől függetlenül azt is feltételezhetjük, hogy tökéletesen elkeveredhetnek. De ha a kettőt egyszerre feltételezzük, az ellentmond a fizika gázokat leíró modelljének, más szóval a fizika ismert törvényei szerint lehetetlen.

A gázmolekulák ütközés során adják át egymásnak az energiájukat. Ha hideg és meleg levegőt tökéletesen elkeverünk, akkor a molekuláik óhatatlanul ütközni fognak, és így energiát adnak át egymásnak.

Egy légnemű közeg hőmérséklete nem az egyes molekulákhoz kötődő tulajdonság, hanem a közeg kiválasztott makroszkopikus térfogati részében jellemzi a molekulák sebességeloszlását.

Az egyes részecskék az egyes ütközéseik között lehetnek "hidegek" és "melegek" is attól függően, hogy mennyi mozgási energia jutott nekik a legutolsó üközésből!

#2 (TappancsMancs)

"Amúgy közkeletű félreértés, hogy a hő felfelé száll. Ez például a levegő esetén igaz. Vasban pedig már nem, a vasban a hidegebb irányba áramlik a hő."

Itt most kevered a hőáramlás (konvekció) és a hővezetés (kondukció) fogalmát. Mindkettő a hőátadás egy formája, de máshogy működnek. A hőáramlásnál maga a hőenergiát hordozó közeg mozog. A példádban azért, mert kisebb a meleg levegő sűrűsége, mint a hidegnek. Ez megtörténhet például folyékony vasban is.

A hővezetés során a részecskék adják át az energiájukat egymásnak. Ez értelemszerűen (mint általában a hőátadás esetében) a melegebb résztől a hidegebb fele történik. A szilárd vasban értelemszerűen a részecskék nem tudnak elmozdulni, csak a hőt átadni egymásnak.

#5

"Ha ez el van közben keveredve, akkor minden molekula vegyesen van hideg-meleg egymásmelletiséggel. Olyan mintha egyenként lennének. Vagyis az egy-egy darba különlévő meleg levegő molekula nem emelkedik."

Egy-egy molekulára nem lehet értelmezni a hőmérséklet (és így a hideg vagy meleg) fogalmát.

sadam87írja:

"Egy-egy molekulára nem lehet értelmezni a hőmérséklet (és így a hideg vagy meleg) fogalmát."

Ez tévedés, mert bizony gyakran csinálunk ilyet a fizikában. Minden hőmérséklethez tartozik egy közepes mikrofizikai energiaérték, és ha a részecske (atom, molekula, foton, stb.) ennyivel bír, akkor azt mondjuk hogy "ennyi" a hőmérséklete. A gyakorlatban van értelme ennek a megközelítésnek!

A spéci levegőben a molekuláknak lesz egy átlagsebessége, ami a környező normál levegőre a határon történő ütközésekkel egy átlagnyomást fog kifejteni. A spéci tartomány addig fog tágulni vagy összehúzódni, amig a nyomása meg nem egyezik a környező levegőével. Ha eközben a sűrűsége alacsonyabbá válik a környező levegő sűrűségénél, akkor a földi gravitációs erő hatására a környező levegő benyomul alá és felemeli.

Ha magasabb lesz a sűrűsége, mint a környezeté, akkor lemegy.