Diskussion:Mittlere freie Weglänge

Diskussion vor 2008

Quelle(n) für Tabelle und Gleichung?

Ja, die Zahlen sind nicht ganz konsistent und die Formel mit Wurzel 2 ist völlig irre. Ich denke mal realistisch ist der Kreisquerschnitt pi d^2/4. Die freie Weglänge ist in jedem Fall umgekehrt proportional dem Druck. Was die genauen Werte anbetrifft sollte nochmals recherchiert werden. --84.59.47.61 09:50, 19. Sep. 2007 (CEST)

Falls zwei Moleküle mit dem gleichen Querschnitt reagieren, ist der doppelte Querschnitt anzunehmen. --88.68.112.28 18:47, 19. Sep. 2007 (CEST)

Aus den Angaben in Van-der-Waals-Gleichung habe ich es mal für Stickstoffmoleküle ausgerechnet. Ich denke das stimmt so pi mal Daumen. Tatsächlich sind Moleküle keine Kügelchen, so dass dies nätürlich nicht ganz genau stimmen kann. --84.59.132.59 19:39, 19. Sep. 2007 (CEST)

Genaugenommen wechselwirken über die Van-der-Waals-Kraft, die Moleküle jedoch ständig gegenseitig. Es können also nur beträchliche Impulsänderungen als Wechselwirkung betrachtet werden. Da nicht eindeutig definiert ist was beträchtlich bedeutet, ist auch die mittlere freie Weglänge nicht exakt zu definieren. --84.59.140.32 22:11, 19. Sep. 2007 (CEST)

Wie wäre es eigentlich, wenn Ihr ein vernünftiges Buch in die Hand nehmen würdet, bevor Ihr Formeln verschlimmbessert und irgendwelche seltsamen Werte ausrechnet? Ich habe das mal verbessert (besser gesagt die Version vom Juni wiederhergestellt) und eine Quelle angegeben. --Jogy 17:01, 25. Sep. 2007 (CEST)

Werte in Tabelle

Es könnte in der Tabelle ja noch mit angegeben werden auf welche Temperatur sich die Werte beziehen... Generell sind die Werte nicht ganz schlüssig, find ich. Wenn ich mit Hilfe der Normalbedingungen n ausrechne und dann die Formel umstelle, dann erhalte ich für "Luftmoleküle" einen Durchmesser von 367pm... ist schon bissl viel... der nicht signierte Beitrag stammt von 149.220.159.189

1. Die Temperatur spielt keine Rolle.

2. Und wieso ist das viel? Mir kommt das genau richtig vor, habe da so ca. 400 pm im Kopf. Übrigens ist das in der Formel kein geometrischer Durchmesser, sondern ein Stoßquerschnitt. --Jogy 17:21, 20. Mai 2008 (CEST)

Also ich finde rund 400 echt viel, ich hab für den Moleküldurchmesser von Stickstoff Werte zwischen 121pm und knapp 300 pm gefunden...

und wie willst du ohne Angabe von Temperatur die Anzahl der Moleküle rauskriegen? Steh da grad aufm schlauch.. pV=NkT... --149.220.159.91 11:18, 21. Mai 2008 (CEST)

Wie gesagt, es ist der Stoßquerschnitt und nicht der Moleküldurchmesser. Und bei der Temperatur bin eher ich auf dem Schlauch gestanden, hab da ein wenig zu kurz gedacht und mir nur überlegt, dass die Teilchengeschwindigkeit unerheblich ist - was natürlich stimmt, aber die Temperatur geht natürlich in die Teilchendichte mit ein. Ich müßte aber auch erst mal schauen, ob das jetzt Norm- oder Standardbedingungen sind. --Jogy 20:06, 21. Mai 2008 (CEST)

Normbedingung ist meines Wissens nach 1013 mbar 0°C. Hab aber keine Quelle dafür. Bin aber der meinung dass die Temperatur in diesem Rahmen (Onlinelexikon) nihct relevant ist. Itzelberger 18:41, 11. Mär. 2010 (CET)

Tabelle again

Diese Tabelle ist extrem unübersichtlich, der Betrachter muß erstmal nachdenken, welche Zahl in den unterschiedlichen Bereichsangaben zu welcher gehört. Es fehlt außerdem eine Quelle, oder die Formel, mit der die Zahlen berechnet wurden.

Eine Temperaturangabe bzw. die Begründung, warum die Temperatur nicht berücksichtigt wurde (s.o.), fehlt weiterhin!

Gruß, --129.13.72.196 15:48, 27. Aug. 2015 (CEST)

Formeln

Hallo,

ich finde eure Diskussion hier ja sehr angeregt, und wenn ich mal einen Tipp geben darf, für den nächsten der den Artikel korregiert...

Im Artikel stehen meines Erachtens die Richtigen Formeln, und auch wenn die Verlinkung zu Stoßquerschnitt sehr praktisch ist, könnte man sich doch angewöhnen, nach einer oder mehrerer angebrachter Formeln eben noch einmal alle darin enthaltenen Formelzeichen aufzulisten...mit Name und Dimension(z.B. n=Stoffmenge [mol]*). Wir Studenten müssen das auch immer machen..immer!

• • • • eigentlich wollte ich nur nachträglich ein Beispiel einfügen, zum besseren Verständnis. Da fiel mir auf, dass n im Artikel die Teilchendichte ist...,warum?

In quasi allen anderen Fällen von Naturwissenschaftlichen Texten(Chemie) ist n die Stoffmenge...Wenn schon so, dann schreibt das doch eben unter die Formeln das man es sofort im Blick hat, das macht das Produktive arbeiten deutlich einfacher...

Ich habe keine Ahnung wie man in wikipedia Formeln editiert..,wenn jemand das jedoch kann, und solch einen artikel schreibt, verbessert...usw, dann macht ihn doch für mehr leute attraktiv, damit zu arbeiten.

Das soll auch nicht Böse sondern nur konstruktiv gemeint sein. Wir wollen schießlich gemeinsam voran.

Gruß Sven (nicht signierter Beitrag von 92.201.181.7 (Diskussion) 03:11, 4. Jul 2011 (CEST))

Linkfix Wechselwirkung

Kann die BKseitenverlinkung auf Fundamentale Wechselwirkung gefixt werden? --Fettbemme (Diskussion) 16:42, 16. Apr. 2014 (CEST)

da der BKseiten-Link nicht mehr auftaucht, gehe ich davon aus, dass die Sache erledigt ist. --Fettbemme (Diskussion) 16:00, 17. Apr. 2014 (CEST)

Quellen

Hallo Roderich Kahn,
ein so ausführlicher Zusatz wie Deine Erweiterung auf Teilchen zweier Arten sollte etwas mehr mit Referenzen unterfüttert sein. Es stehen doch wohl nicht alle diese Details auf Seite 50 des Buches von Paul Reuss? Gruß, UvM (Diskussion) 16:43, 30. Jan. 2016 (CET)

Hallo UvM, ich hoffe, keins der Details bedarf mehr als gesunden Menschenverstand, den Link zum geometrischen Wirkungsquerschnitt (lesenswert!) und die Referenz zu Reuss. Letzteren, um nachschlagen zu können, was Reaktorphysiker überhaupt unter der Größe Mittlere freie Weglänge verstehen, nämlich etwas anderes als die Chemiker in ihren idealen Gasen (Spezialisten für Reaktionskinetik ausgenommen). Freie Weglängen in einem Festkörper z. B. kommen in ihrem Dunstkreis nie vor, Stöße von Neutronen untereinander spielen bei den Reaktorphysikern keine Rolle und werden nie erwähnt, nach kurzer Durchsicht auch von Reuss nicht, worauf ich hingewiesen habe. Dennoch kann ein Reaktorphysiker die freie Weglänge für den Stoß nach der ersten Definitionsformel sofort berechnen, wenn er die Anzahldichte der Neutronen und den Wirkungsquerschnitt kennt. Es wäre aber äußert schade, einen separaten Artikel für die Reaktorphysik zu schreiben, wo dann sicher keine weitere Referenz angefordert würde, und einen für Chemiker, wo man beide Bedeutungen doch so offensichtlich vereinigen kann. Beides sind "Mittlere freie Weglängen" in dem vom mir hoffentlich anschaulich dargestellten Sinn. Mir würde, was Referenzen betrifft, eher aufstoßen, dass in der alten Version die Größe zwar definiert wird, aber keine profunde Referenz für Definition im chemischen Kontext angegeben worden ist. Gruß --Roderich Kahn (Diskussion) 15:20, 1. Feb. 2016 (CET)

Nur zwei Teilchenarten?

Und noch eine (dumme?) Frage: wenn man schon z.B. freie Neutronen im Kernreaktor betrachtet, dann gibt es doch insgesamt niemals nur 1 weitere Teilchensorte, sondern im LWR mindestens die Kerne von U-235, U-238, Sauerstoff und Wasserstoff, im Hochtemperaturreaktor U-235, U-238, Sauerstoff, Th-232 und C-12 und Helium... Was dann? --UvM (Diskussion) 18:50, 30. Jan. 2016 (CET)

Einer der Stoßpartner ist immer ein Neutron, der andere ein Nuklid (U-235, U-238, Sauerstoff usw), es ist also immer ein Stoß vom Stoßtyp $\sigma _{12}$, egal an welchem Atomkern. Jeder Wechselwirkungstyp (elastisch, inelastisch, $(n,\alpha )$, $(n,p)$, $(n,fission)$ usw. hat einen (gemessenen) Wirkungsquerschnitt, den wir Datenbanken entnehmen. Die Massenanteile der Nuklide haben uns die Designer gegeben, woraus wir uns die Anzahldichten für alle Nuklide berechnen können. Wir haben also alle Daten für alle Stoßtypen und alle Nuklide und können die makroskopischen Wirkungsquerschnitte berechnen.
Der Kehrwert ist dann jeweils eine der vielen (bei Transportrechnungen zehntausenden) mittleren freien Weglängen. Für jeden Typ Reaktionstyp (Stoß) und jedes Nuklid und jedes Energieintervall gibt es also eine eigene mittlere freie Weglänge der Neutronen (Nach welcher Weglänge erfolgt wieder ein Stoß des Neutrons gleicher Energie am gleichen Nuklid, der zur gleichen Kernreaktion führt?). Fragen wir nach der mittleren freien Weglänge des Neutrons überhaupt, unabhängig vom Reaktionstyp und an welchem Atomkern, haben wir nur die makroskopischen Wirkungsquerschnitte aller Reaktionen und aller Nuklide zu addieren und den Kehrwert zu nehmen (oder müssen halt die reziproken Werte der einzelnen Weglängen addieren und von der Summe den reziproken Wert nehmen). Damit ist das, was in einem Reaktor an Stößen von Neutronen vorkommen kann, in Bezug auf die Größe mittlere freie Weglänge durch den Abschnitt Definition für zwei Arten von Teilchen grundsätzlich abgedeckt. Um den Artikel schlank und verdaulich zu halten, habe ist mich auf den elastischen Stoß eines Neutrons an nur einem Typ von Atomkernen beschränkt.
Der Kern Deiner Frage, alles nach Nukliden und Reaktionstypen aufzutröseln, gehört vielleicht in einen spezielleren, noch zu schreibenden Artikel. Da sich Wirkungsquerschnitte addieren, bleibt bei aller Komplexität die Reaktorphysik in diesem Punkt (Additivität) glücklicherweise einfach. Aber was heißt einfach. wenn man allein für den üblichen Bereich der Neutronenenergien vom $10^{-5}$ bis $2\cdot 10^{7}$ eV die elastischen Wirkungsquerschnitte für 6000 Energieintervalle und mehr, und das für jedes Nuklid extra, und viele Streuwinkel durch Freund Computer berechnen und verwalten lassen muss. Gruß --Roderich Kahn (Diskussion) 18:30, 1. Feb. 2016 (CET)