Отправляет email-рассылки с помощью сервиса Sendsay

RFpro.ru: Консультации по физике

  Все выпуски  

RFpro.ru: Физика


Хостинг портала RFpro.ru:
Московский хостер
Профессиональный платный хостинг на базе Windows 2008

РАССЫЛКИ ПОРТАЛА RFPRO.RU

Чемпионы рейтинга экспертов в этой рассылке

Гордиенко Андрей Владимирович
Статус: Профессор
Рейтинг: 4672
∙ повысить рейтинг »
Shvetski
Статус: Специалист
Рейтинг: 2357
∙ повысить рейтинг »
Boriss
Статус: Академик
Рейтинг: 1794
∙ повысить рейтинг »

/ НАУКА И ОБРАЗОВАНИЕ / Точные и естественные науки / Физика

Номер выпуска:949
Дата выхода:23.02.2010, 21:00
Администратор рассылки:Химик CH, Модератор
Подписчиков / экспертов:227 / 105
Вопросов / ответов:3 / 4

Вопрос № 176770: Уважаемые эксперты, помогите решить задачу! Температура водорода 300 К. Определить, какую часть от общего числа молекул составляют молекулы, модули скоростей которых отличаются от наиболее вероятной не более чем на 5 м/с. http://s004.radikal.ru...


Вопрос № 176771: Уважаемые эксперты, помогите решить задачу. Определить изменение энтропии 1 моля идеального газа при изохромном, изобарном и изотермическом процессах. http://s001.radikal.ru/i193/1002/e5/c37ef174c89f.jpg...
Вопрос № 176772: Уважаемые эксперты, помогите решить задачку. http://s39.radikal.ru/i086/1002/98/0060fcf208f2.jpg или см. здесь....

Вопрос № 176770:

Уважаемые эксперты, помогите решить задачу!
Температура водорода 300 К. Определить, какую часть от общего числа молекул составляют молекулы, модули скоростей которых отличаются от наиболее вероятной не более чем на 5 м/с.
http://s004.radikal.ru/i206/1002/9b/52f9175659af.jpg

Отправлен: 18.02.2010, 20:38
Вопрос задал: sanekvseti, Посетитель
Всего ответов: 1
Страница вопроса »


Отвечает Химик CH, Модератор :
Здравствуйте, sanekvseti.

Т=300 К
М=0,002 кг/моль
R=8,314 Дж/(моль*К)

наиболее вероятная скорость vp=√(2RT/M)=1579,3 м/с≈1580 м/с
Распределение Максвелла
4п*(M/2пRT)1,5*v2*e-Mv²/2RT
Требуется проинтегрировать его от 1575 до 1585 м/с
Так как аналитического интеграла выражения подобного типа не имеют, придётся делать приближения.
Экспоненциальная часть при малом изменении аргумента практически не меняется (в данном случае на концах интервала разница чуть больше 1%), поэтому рассматриваем её как постоянную. Более того, подставив в выражение в показателе v=vp, получаем там -1.
15751585∫4п*(M/2пRT)1,5*v2*e-Mv²/2RT dv≈15751585∫4п*(M/2пRT)1,5*v2*e-1 dv=
=4п*(M/2пRT)1,5*(15853-15753)/3*e-1=
=4п*(0,002кг/моль/(2п*8,314Дж/(моль*К)*300К))1,5*(15853-15753(м/с)3)/3*e-1=0,00526=0,526%

Примечание: результат практически не отличается, если просто умножить значение функции распределения Максвелла при vp на Δv=10 м/с
-----
Никогда не просите у химика просто СОЛЬ...

Ответ отправил: Химик CH, Модератор
Ответ отправлен: 18.02.2010, 21:37
Номер ответа: 259568
Латвия, Рига
Тел.: +37128295428
Абонент Skype: himik_c2h5oh

Вам помог ответ? Пожалуйста, поблагодарите эксперта за это!
Как сказать этому эксперту "спасибо"?
  • Отправить SMS #thank 259568 на номер 1151 (Россия) | Еще номера »
  • Отправить WebMoney:

  • Вопрос № 176771:

    Уважаемые эксперты, помогите решить задачу.
    Определить изменение энтропии 1 моля идеального газа при изохромном, изобарном и изотермическом процессах.
    http://s001.radikal.ru/i193/1002/e5/c37ef174c89f.jpg

    Отправлен: 18.02.2010, 20:45
    Вопрос задал: sanekvseti, Посетитель
    Всего ответов: 2
    Страница вопроса »


    Отвечает Химик CH, Модератор :
    Здравствуйте, sanekvseti.
    Изохорный процесс:
    Объём не изменяется, следовательно, работа не совершается.
    При изменении температуры на dT, газ поглощает количество теплоты, равное изменению внутренней энергии
    dQ=dU=(i/2)*R*(m/M)*dT
    Энтропия изменяется на dS=dQ/T=(i/2)*R*(m/M)*dT/T
    Интегрируем от начальной температуры T1 до конечной T2
    ΔS=T1T2∫(i/2)*R*(m/M)*dT/T=(i/2)*R*(m/M)*ln(T2/T1)=(i/2)*R*(m/M)*ln(p2/p1)

    Изобарный процесс:
    При постоянном давлении работа, совершаемая газом при изменении температуры на dT
    dA=p*dV=R*(m/M)*dT
    Изменение внутренней энергии
    dU=(i/2)*R*(m/M)*dT
    Газ поглощает количество теплоты
    dQ=dA+dU=((i+2)/2)*R*(m/M)*dT
    Энтропия изменяется на dS=dQ/T=((i+2)/2)*R*(m/M)*dT/T
    Интегрируем от начальной температуры T1 до конечной T2
    ΔS=T1T2∫((i+2)/2)*R*(m/M)*dT/T=((i+2)/2)*R*(m/M)*ln(T2/T1)=((i+2)/2)*R*(m/M)*ln(V2/V1)

    Изотермический процесс:
    Температура и внутренняя энергия не изменяются.
    Давление изменяется по закону p=p0V0/V=R*(m/M)*T/V
    Работа, совершаемая при изменении объёма на dV, равна поглощаемому газом количеству теплоты.
    dQ=dA=p*dV=R*(m/M)*T*dV/V
    Изменение энтропии
    dS=dQ/T=R*(m/M)*dV/V
    Интегрируем от начального объёма V1 до конечного V2
    ΔS=V1V2∫R*(m/M)*dV/V=R*(m/M)*ln(V2/V1)=R*(m/M)*ln(p1/p2)
    -----
    Никогда не просите у химика просто СОЛЬ...

    Ответ отправил: Химик CH, Модератор
    Ответ отправлен: 20.02.2010, 12:31
    Номер ответа: 259601
    Латвия, Рига
    Тел.: +37128295428
    Абонент Skype: himik_c2h5oh

    Вам помог ответ? Пожалуйста, поблагодарите эксперта за это!
    Как сказать этому эксперту "спасибо"?
  • Отправить SMS #thank 259601 на номер 1151 (Россия) | Еще номера »
  • Отправить WebMoney:

  • Отвечает Гордиенко Андрей Владимирович, Профессор :
    Здравствуйте, sanekvseti.

    Выведем общую формулу для изменения энтропии идеального газа, который совершает равновесный переход из состояния 1 в состояние 2. Имеем
    ∆S1 → 2 = S2 – S1 = 12 δQ/T = 12 (dU + δA)/T. (1)

    Используя соотношения dU = m/μ ∙ CVdT, δA = pdV = m/μ ∙ RT ∙ dV/V, R = CP – CV, T2V1/(T1V2) = p2/p1, из формулы (1) выводим
    ∆S1 → 2 = m/μ ∙ CVT1T2 dT/T + m/μ ∙ R ∙ V1V2 dV/V = = m/μ ∙ (CV ∙ ln (T2/T1) + R ∙ ln (V2/V1)) =
    = m/μ ∙ (CV ∙ ln (p2/p1) + CP ∙ ln (V2/V1)).

    При изохорическом процессе V = const, ln (V2/V1) = 0 и ∆S1 → 2 = m/μ ∙ CV ∙ ln (T2/T1).
    Для одного моля ∆S = CV ∙ ln (T2/T1).

    При изобарическом процессе p = const, ln (p2/p1) = 0 и ∆S1 → 2 = m/μ ∙ CP ∙ ln (V2/V1).
    Для одного моля ∆S = CP ∙ ln (V2/V1).

    При изотермическом процессе T = const, ln (T2/T1) = 0 и ∆S1 → 2 = m/μ ∙ R ∙ ln (V2/V1).
    Для одного моля ∆S = R ∙ ln (V2/V1)

    С уважением.
    -----
    Пусть говорят дела

    Ответ отправил: Гордиенко Андрей Владимирович, Профессор
    Ответ отправлен: 21.02.2010, 14:44
    Номер ответа: 259634

    Вам помог ответ? Пожалуйста, поблагодарите эксперта за это!
    Как сказать этому эксперту "спасибо"?
  • Отправить SMS #thank 259634 на номер 1151 (Россия) | Еще номера »
  • Отправить WebMoney:

  • Вопрос № 176772:

    Уважаемые эксперты, помогите решить задачку.
    http://s39.radikal.ru/i086/1002/98/0060fcf208f2.jpg или см. здесь.

    Отправлен: 18.02.2010, 20:58
    Вопрос задал: sanekvseti, Посетитель
    Всего ответов: 1
    Страница вопроса »


    Отвечает Shvetski, Специалист :
    Здравствуйте, sanekvseti.
    Дано:
    m=10 г = 0,01 кг
    Хm=5 м
    Е=10-6 Дж
    φ0=60º=п/3
    x1=Xm
    Найти: х(t); t1
    Решение:
    Уравнение колебаний в общем виде может быть записано
    x(t)=Xm*sin(ω*t+φ0) (1)
    либо
    x(t)=Xm*cos(ω*t+φ0) (2),
    что должно определяться по начальным условиям или прямо быть указано.
    В нашем случае определить, по начальным условиям вид функции (sin или cos) не представляется возможным.
    Тогда начнем с sin (ур-е 1)
    1) Определим жесткость системы k из выражения для энергии E=k*Xm2/2
    Отсюда
    k = 2E/Xm2 = 8*10-8 Н/м
    Циклическая частота колебательного процесса
    ω=√(k/m) = 2.8*10-3 c-1
    Тогда уравнение колебаний может быть записано так
    x(t)=5*sin(2,8*10-3*t + п/3) (м)
    или так x(t)=5*cos(2,8*10-3*t + п/3) (м)
    Функция sin имеет максимальное значение (единица), если аргумент синуса равен п/2
    (2,8*10-3*t + п/3) = п/2
    Решая это уравнение относительно t, получаем
    t=187 c.
    Для косинуса аргумент должен равняться 0
    (2,8*10-3*t + п/3)=0
    (2,8*10-3*t = - п/3
    Поскольку cos четная функция, то знак "-" можно опустить,
    (2,8*10-3*t = п/3
    Отсюда
    t=374 c.
    Какие-то ... цифры редко-встречающиеся

    Удачи

    Ответ отправил: Shvetski, Специалист
    Ответ отправлен: 19.02.2010, 16:24
    Номер ответа: 259586

    Вам помог ответ? Пожалуйста, поблагодарите эксперта за это!
    Как сказать этому эксперту "спасибо"?
  • Отправить SMS #thank 259586 на номер 1151 (Россия) | Еще номера »
  • Отправить WebMoney:

  • Оценить выпуск »
    Нам очень важно Ваше мнение об этом выпуске рассылки!

    Задать вопрос экспертам этой рассылки »

    Скажите "спасибо" эксперту, который помог Вам!

    Отправьте СМС-сообщение с тестом #thank НОМЕР_ОТВЕТА
    на короткий номер 1151 (Россия)

    Номер ответа и конкретный текст СМС указан внизу каждого ответа.

    Полный список номеров »

    * Стоимость одного СМС-сообщения от 7.15 руб. и зависит от оператора сотовой связи. (полный список тарифов)
    ** При ошибочном вводе номера ответа или текста #thank услуга считается оказанной, денежные средства не возвращаются.
    *** Сумма выплаты эксперту-автору ответа расчитывается из суммы перечислений на портал от биллинговой компании.


    © 2001-2010, Портал RFpro.ru, Россия
    Авторское право: ООО "Мастер-Эксперт Про"
    Автор: Калашников О.А. | Программирование: Гладенюк А.Г.
    Хостинг: Компания "Московский хостер"
    Версия системы: 2010.6.14 от 03.02.2010

    В избранное