Wrijvingswarmte: hoe komt het tot stand?

Mimetidae

Iedereen weet dat wanneer men twee voorwerpen over elkaar wrijft, er energie onder de vorm van warmte ontstaat (namelijk wrijvingswarmte). De twee voorwerpen stijgen dus in temperatuur.

Een stof voelt warmer aan als de kinetische energie van haar deeltjes hoger is, en warmte is het willekeurig (ongeordend) bewegen van deeltjes.

Mijn vraag:

Hoe komt het nu dat wanneer we twee voorwerpen tegen elkaar aanwrijven, de deeltjes van elk voorwerp heviger gaan trillen? De kinetische energie (geordende beweging) van de twee wrijvende/bewegende voorwerpen gaat over in een andere vorm van kinetische energie (warmte of ongeordende beweging), maar hoe gebeurt dit nu? Heeft dit iets te maken met de onderlinge attractiekrachten? Of zoek ik het te ver?

thermo1945

Hoe komt het nu dat wanneer we twee voorwerpen tegen elkaar aanwrijven, de deeltjes van elk voorwerp heviger gaan trillen?

Beide oppervlakken vertonen berg en dal op microscopische schaal. Als die oppervlakken langs elkaar bewegen, brengen de bergen elkaar in trilling doordat ze even aan elkaar blijven haken. (Lijkt op het aanslaan of aanstrijken van een snaar)

Bijkomstig: tegelijk slijten ze elkaar af (polijsten).

Bastian

Mij is ooit vertelt dat spiegels zelfs op moleculair niveau glad zijn en daarom licht in de goede richting terugkaatsen. (zijn ze dat niet, vervang het woord spiegel dan door: "iets wat perfect glad is" :eusa_whistle: )

Als je dan twee spiegels tegen elkaar wrijft, zouden die dan totaal geen wrijvingswarmte creeren?

thermo1945

Als je dan twee spiegels tegen elkaar wrijft, zouden die dan totaal geen wrijvingswarmte creëren?

In dat geval wordt de wrijving veroorzaakt door de vanderwaalskracht.

Er moet arbeid verricht worden om die te overwinnen.

Het is nu moeilijker om op microschaal de warmte-ontwikkeling te verklaren.

Volmaakt glad bestaat echter niet. Spiegels kaatsten ook niet voor 100% terug.

Wellicht spelen meer factoren een rol; misschien het casimir-effect maar daar heb ik geen ervaring mee.

Mimetidae

Ik heb vandaag eens aan mijn prof chemie (en één van de assistentes) gevraagd hoe het nu eigenlijk zit met die wrijvingswarmte. En zij bevestigden mijn vermoedens over de OAK's (onderlinge attractiekrachten).

De elektronenwolken van de moleculen van beide voorwerpen komen erg dicht op elkaar te liggen, wat een "ongunstig" situatie geeft. Er treedt repulsie op. Bij het wegbewegen van de lichamen, komen de moleculen weer op hun oorspronkelijke plaats terecht. Dit geeft een trilling. Een beetje zoals een veer die je indrukt en weer loslaat.

Ook kan het zijn dat er tussen de twee oppervlakken microscopisch kleine 'lasbindingen', als het ware, zullen ontstaan. Het verbreken van deze kleine (maar talrijke) verbindingen kost energie, wat we als wrijving (weerstand) ondervinden. Ook hier zullen de moleculen, tijdens het verbreken van zo'n verbinding, terug op hun natuurlijke plek terecht komen, wat een trilling tot gevolg heeft. Hier vergelijkbaar met een veer die je uittrekt en weer loslaat.

Trillende deeltjes = warmte.

Mysterie opgelost ](*,)

Of heeft iemand hier misschien nog iets aan toe te voegen?

Noot: Ik vroeg me vervolgens af of een voorwerp met een temperatuur van 0 Kelvin (dus het absolute nulpunt) wrijvingsloos was. Omdat alle deeltjes compleet stil staan in dat voorwerp, zou het onmogelijk moeten zijn om nog van deze 'lasverbindingen' aan te gaan, en repulsie kan zich ook niet voordoen.

Mijn vermoeden bleek volgens de assistente correct te zijn.

Feest! :eusa_whistle:

Wetenschapsforum

Laatste berichten

Nieuwsberichten

Wrijvingswarmte: hoe komt het tot stand?

Wrijvingswarmte: hoe komt het tot stand?

Re: Wrijvingswarmte: hoe komt het tot stand?

Re: Wrijvingswarmte: hoe komt het tot stand?

Re: Wrijvingswarmte: hoe komt het tot stand?

Re: Wrijvingswarmte: hoe komt het tot stand?