Reddit-askscience-10度の冷たい空気は15度の冷たい空気よりも速く落ちますか?

温度は、分子が移動する平均速度を定量化する方法に過ぎません。 分子運動のエネルギー(運動エネルギー)は平均速度に関連しているため、より熱いものはより多くの運動エネルギーを持つことになります。

この状況に関連する二つのことがあります。 一つ目はエネルギーの節約です。, 大気中で上に移動すると、分子は移動した高さに比例したポテンシャルエネルギーを得ることになりますが、このエネルギーはどこかから来なければな

ここで関連する第二のプロセスは、ガスの拡散である。 容器が存在しない場合、各ガス分子は本質的に他のガス分子とは独立して移動し、時間の経過とともにより大きな体積を占める。 だからこそ、ストーブから離れても良い距離でも熱を感じることができます。,

だから、今、これら二つの考慮事項に照らして、非常に冷たい空気はそれを高くすることはできませんが、同時に、よりゆっくりと拡散します(すべての分子の動きはまだ効果的にランダムですが、より低い温度を考えると遅くなります)。 わずかに暖かい空気はわずかに速く拡散するだろうが、分子はまた、より大きな高さに行くことができるであろう。

したがって、より冷たい空気はそれを高くすることができず、より高密度にすることができれば、より速く沈むことになります。,

私がここで言及していないことは、冷気中の分子は周囲とエネルギーを交換して暖かくなることが完全に可能であるということですが、暖かい(しかしそれでも室温よりも涼しい)空気も周囲からエネルギーを得ているので、これは答えを変えないでしょう。

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