nomysz 309 wyśw. 12-05-2022 21:55

Termodynamika



Gdzie mam błąd? Zadanie to obliczyłem w oparciu o to że hel jest gazem doskonałym (treść zadania). Użyłem więc masy molowej (8u) I użyłem także tego że W=Ek. W taki sposób udało mi się włożyć "v" do wzoru gazu doskonałego. (Poprawną odpowiedzią jest 1364 m/s.)


Błąd Dodaj post do ulubionych Poproś o pomoc
s.gugula 13-05-2022 13:19

Coś tu pokręciłeś. Po pierwsze to masę molową wyrażamy w g/mol a nie w u (co de facto oznaczałoby wyrażania jej w kg) i masa molowa helu nie wynosi 8 g/mol, ale 4 g/mol. Ale to nie jest wg mnie największy problem, bo dalsze obliczenia są błędne. Mianowicie niepoprawne jest zapisanie, że Ek = pV, bo porównujesz tu dwie wielkości dotyczące dwóch różnych rzeczy, mianowicie Ek to energia kinetyczna pojedynczego atomu helu, natomiast pV to iloczyn ciśnienia i objętości całego gazu składającego się z bardzo dużej liczby takich atomów (o ile dobrze zrozumiałem Twoje wnioskowanie), więc nie można zastosować tu takiego podejścia.

Należy tutaj przypomnieć sobie w jaki sposób można zapisać energię kinetyczną atomu/cząsteczki jakiegoś gazu, jest to Ek = f/2*k*T, dla helu f = 3, dostajemy zatem standardowy wzór z karty Ek = 3/2 * k * T (k to stałą Boltzmanna), skąd wyliczymy Ek dla jednego atomu helu i następnie stosując wzór Ek = mv^2/2 obliczamy v i wychodzi faktycznie ok. 1364 m/s.


nomysz 13-05-2022 14:36
3/2 jest stąd że mowa jest o jednym atomie, prawda ? 

s.gugula 13-05-2022 20:00

Tak jest. Chociaż jeśli chodzi o energię kinetyczną związaną tylko z ruchem postępowym, to tam zawsze jest 3/2. Sprawa wygląda inaczej jeśli mamy do czynienia z energią kinetyczną w ogóle (ruch postępowy + ruch obrotowy) - wtedy jeśli cząsteczka jest dwuatomowa, to mamy 5/2, a jeśli 3 lub więcej atomowa to 6/2.