orzelek 80 wyśw. 09-02-2024 20:39

Termodynamika matura 2013 zad 3.2

Powietrze jest mieszaniną gazów, m.in. tlenu O2 [...]


Nie bardzo rozumiem na jakiej podstawie prędkość argonu jest mniejsza od prędkości tlenu itd. Mam zupełnie odwrotnie do tego co jest w odpowiedziach i nie mogłem znaleźć rozumowania, które pozwoliłoby mi zrozumieć te zależności.
Fizyka Dodaj post do ulubionych Poproś o pomoc
s.gugula 11-02-2024 03:02

Wynika to z faktu, że ponieważ powietrze jest jak wskazano w tym zadaniu mieszaniną tlenu, argonu i azotu, to zakładając, że ma ono jakąś określoną temperaturę, to oznacza to jednocześnie że te trzy gazy mają te same temperatury. I trzeba teraz spojrzeć na wzór na średnią energię kinetyczną w ruchu postępowym cząsteczki gazu doskonałego: Ek = 3/2 k*T. Oznacza to zatem, że jednocześnie średnia energia kinetyczna cząsteczek tlenu, argonu i azotu jest taka sama, bo zależy ona tylko od temperatury. Wiemy natomiast, że taką energię kinetyczną możemy też dla każdego gazu wyrazić jako Ek = mv^2/2. Zauważamy, że cząsteczka każdego z gazów ma inną masę m, a zatem aby miały one takie same energie, to muszą mieć różne prędkości. No i ponieważ Ek = mv^2/2, to widzimy, że cząsteczka o największej masie musi mieć najmniejszą prędkość, a ta o najmniejszej masie ma prędkość największą. Stąd właśnie prędkość argonu jest mniejsza niż prędkość tlenu (BTW omawialiśmy to zadanie na zajęciach nr 8 - warto zerknąć na nagranie).


orzelek 11-02-2024 15:45

O musiało mi umknąć to zadanie dziękuje bardzo za pomoc



s.gugula 11-02-2024 18:23

Nie ma problemu :)