Ты здесь не добавил самую важную часть задачи — ее вступление, в котором даны:
На самом деле задача не замудренная, я дам тебе пару “подсказок”.
Если какие-то пункты не получаются или получаются, но ты не можешь понять суть самих действий, можешь смело спрашивать.
Для тех, кто хочет порешать задачу — IChO 2006. Preparatory Problems (Problem 2).
Чёт проблемы с первым пунктом, можете дать подсказку?
Я таким образом решил но у меня другой ответ вышел
Да я тоже не понимаю
Я типа старался найти э. Гиббса но тоже не получилось, а для энтальпии идеей была только та формула lnKp/T= и тд
Энергия Гиббса зависима от температур так что они никак не могут быть одинаковыми
не совсем верно, энтальпия то не фиксированна
Аааааа, всё всё ёмае спасибо большое!
Очень странная задача(чего еще можно ожидать от русских сборов 17-летней давности). В решении они просто берут две пары данных и вставляют в уравнение Вант-Гоффа(разница в 200 градусов). А затем в следющем пункте делают какие-то рассуждения о теплоемкости. Видимо ученик должен сам понять, где забивать, а где нет. Тогда можно было и не давать три пары данных, хватило бы и двух. Ну я попробовал решить, учитывая теплоемкость, энтальпия вроде похожа на то, что у них, теплоемкость действительно близка к нулю
В будущие разы, пожалуйста дублируйте условие текстом. Это поможет другим пользователям, которые зададутся таким же вопросом, быстрее найти эту тему. Тем самым, вы поможете форуму 
действительно, затупил
Кстати да
(МХО, 2006, Корея). При гетерогенном катализе реакция
происходит на поверхности катализатора и её скорость зави-
сит от площади поверхности. Рассчитайте число молей азота,
адсорбированного 1 кг высокодисперсного железа, считая его
состоящим из кубиков с ребром 1 мкм, способных адсорбиро-
вать всей поверхностью. Плотность железа 7,86 г/см3, а пло-
щадь, занимаемая молекулой азота, –– 0,16 нм2.
О т в е т. 7,92 · 10−3 моль.
Ход мыслей:
3)Потом нашел сколько молекул азота может быть абсорбированным к поверхности одной стороны мелких кубиков потом умножил это на 6 чтобы взять полный куб.
4)дальше умножил это на число кубиков чтобы найти общее количество молекул азота.
5)поделил это число на число Авогадро чтобы найти моль но ответ не сходиться (
Что я делаю не правильно?
ой да) я неправильно преобразовал величины спасибо)
Дам подсказки, если с ними не получится, скину решение.
Пункт 1. Из данных о массовом составе ядра можно найти среднюю молярную массу. Используя ее и плотность по массе можно перейти к плотности по молям. Так мы найдем количество молей протонов и ядер гелия (т.к. они и составляют среднюю молярную массу). Затем, нужно умножить на коэффициент пропорциональности, который учитывает сколько электронов приходится на атомы гелия/водорода. Учтите, что водород в плазме находится в форме H^+_2
Пункт 2.
а) ну это совсем тривиально. Находим объем одного моля молекул (через объем сферы) и делим на объем газа по уравнению Менделеева-Клапейрона
б) здесь тоже самое, что в пункте а, только объем находим исходя из плотности жидкого водорода. Для простоты сделайте расчет для 1 моль водорода (хотя, лучше научиться делать для случайной величины х
в) тоже самое, только используя другое значение плотности
Пункт 3.
Просто подставить значения в уравнение идеального газа. Давление знаем, осталось только использовать значение мольной плотности из пункта А.
1 ответ
Что-то не получается решить пункты 2в и 3.
Так же не особо понятен ваш способ решения в 1 пункте, лично я просто взял, что в 1cm^3 находится 158 г водорода и гелия:
m(H_1)=n(H_1) = 0.36 \cdot 158 = 56.88моль
m(He)=0.64\cdot158 = 101.12 г
n(He) = \frac {101.12}{4} = 25.28 моль
В водороде 1 протон и 1 электрон, значит суммарный вклад в роли частиц = 56.88 \cdot 2 = 113.76 моль
В атоме гелия 1 ядро и 2 электрона,
суммарный вклад = 3 \cdot 25.28 = 75.84 моль
n_{общ} = 113.76 + 75.84 = 189.6 моль
Вам не кажется что так легче? Хотя и ваш метод хотелось бы понять.
Мои попытки решения:
2в)
Возьмём объём плазмы как 1 см^3
m_{плазмы}=158г
n(H_1)=56.88моль
n(He)= 25.28 моль
Перед решением надо найти радиусы атомов водорода и гелия:
r(H_1) = 0.53\cdot10^{-8}cm
r(He) = 1.4\cdot10^{-13}\cdot4^{\frac{1}{3}}cm = 2.22\cdot 10^{-13}cm
V_{частиц}=n(H_1) \cdot Na \cdot V(H_{atom}) + n(He)\cdot Na \cdot V(He_{atom})
V_{частиц}=56.88\cdot6.02\cdot10^{23}\cdot\frac{4}{3}\cdot\pi\cdot(0.53\cdot10^{-8})^3 + 25.28\cdot6.02\cdot10^{23}\cdot \frac{4}{3}\cdot\pi\cdot(2.22\cdot10^{-13})^3=21.34cm^3
В итоге получается объём который даже больше изначально взятого 1см^3
Че-то радиус гелия меньше радиуса водорода:/
3.
Нужна лишь формула:
PV=nRT
P=2.5\cdot10^{11}atm=2.533\cdot10^{13}kPa
V_{литры}=\frac{m}{1000p}
m - масса в граммах смеси водорода и гелия
p - плотность плазмы = 158\frac{g}{cm^3}
n = сумма молей водорода и гелия
n = \frac{0.36m}{1} + \frac{0.64m}{4} = 0.52m
T = \frac{PV}{nR} = \frac{2.533 \cdot 10^{13} \cdot m \cdot \frac{1}{158000}}{0.52m \cdot 8.314}=3.7\cdot10^7k
Ответ не тот, но можно ещё попробовать n взять как \frac{m}{M_{cp}}
Где М_{ср} = 0.36\cdot1 + 0.64\cdot4 = 2.92\frac{g}{mole}
Ну даже так не выходит:/
В чем я ошибся?
И в таких случаях n брать как сумму молей или как массу поделённую на среднюю молекулярную?
можно и так. Моя идея была в том, что нам известно г/см3, а нужно знать моль/см3. Перейти от одного к другому можно зная г/моль.
Вы в качестве радиуса атома водорода используете значение, которое предлагается использовать для расчета объема молекулы водорода.
Можно и так.
Среднюю молекулярную массу так не считают(
Но я вам напомню, что при ответе на первый пункт вы нашли мольную плотность. Больше вам ничего и не нужно
1 ответ
Они разве не сказали, что объём молекулы водорода в два раза больше объёма атома водорода, и нам как раз таки дали радиус атома водорода.
Серьезно? Я всегда так считал:
M_{cp} = M_1\phi_1 \ + M_2\phi_2
Где \phi - мольная доля
Я кажется понял в чем прикол в 2в, нам дали формулу радиуса ядра любого элемента, а не его атома, в таком случае штука бесполезная.
Не могу понять как ее использовать, и в чем ошибка моего метода?
1 ответ
так в задаче дается же массовая доля, а не мольная
Примени формулу радиуса ядра для ядра водорода и у тебя получится. Все таки тебе сказали, что в плазме атомы теряют электроны, то есть надо учитывать радиус именно ядра, а не атома
Это связано с тем, что у тебя атом водорода, а не ядро. Как мы знаем в структуру атома входят ядро и электроны, которые находятся на орбиталях, то есть они сильно увеличивают радиус атома. В это же время ты посчитал радиус ядра Гелия, то есть без учета электронов
1 ответ
Справедливо, тупанул.
Тогда M_{cp} = 0.6923 \cdot 1 + 4 \cdot 0.3077 = 1.9231 \frac{g}{mole}
То есть считаем именно объёмы ядер?
r(H1) = 1.4 \cdot 10^{-13} cm
r(He) = 2.22 \cdot 10^{-13}cm
V_{частиц}=56.88\cdot6.02\cdot10^{23}\cdot\frac{4}{3}\cdot\pi\cdot(1.4 \cdot 10^{-13} )^3 + 25.28\cdot6.02\cdot10^{23}\cdot \frac{4}{3}\cdot\pi\cdot(2.22\cdot10^{-13})^3=1.07\cdot 10^{-12} cm^3
Да, все сходится, спасибо)
Но не третий пункт все равно не выходит, даже с M_{cp} = 1.9231 \frac{g}{mole}
закон кулона…
Да, так и есть.
Несмотря на то, что это правда, вы пришли к этому выводу из некорректного сравнения: вы сравнивали радиус ядра гелия с радиусом атома водорода.
Вы сами можете заметить, сравнив хотя бы порядок радиусов ядра водорода и атома водорода, что размер атома определяется в первую очередь размером электронных орбиталей. Или что ядро урана всего в 6.5 раз больше протона.
Потому что в плазме ядра солнца находятся протоны, ядра гелия и электроны. Т.е. n должна включать не только протоны и ядра гелия, но и электроны.
Подумайте. У вас уравнение pV = nRT. Вам нужно найти T. Вы знаете p и R. Я утверждаю, что помимо давления и газовой постоянной вам достаточно знать цифры в 189 моль/см^3 чтобы найти температуру.
1 ответ
Ответ вышел, но как прийти к такому же выводу через M_{cp}?
Имею ввиду масса электронов настолько мала, что ею можно пренебречь. Или дело в том, что они сильно меняют мольные доли?
Что надо делать в 6 пункте . Я думал что надо с возрастом вселенной найти температуру и сравнить её с 3К, Но все равно странно выходит.
6.Оцените среднюю температуру Вселенной в наше время
и сравните её с температурой микроволнового реликтового излучения (3 K).
Приложите условие задачи полностью
как ты делал расчеты?
10^10/(15*10^9 * 365 * 24 * 3600)^1/2 = 14,53
Находим среднюю температуру вселенной в наше время, то, что и надо сравнить.
Согласно формуле из условия:
T=\frac{10^{10}}{t^{1/2}} Мы подставляем в единицах измерения СИ: секунды. Время из условия, t, ≈15 млрд лет назад. Переводим поэтапно года в секунды: (\mathbf{15000000000} \cdot \mathbf{12}) = 1.8 \cdot 10^{11} месяцев, так как в году 12 месяцев, и далее в месяце 30 дней, в одном дне 24 часа, в одном часе 60, в одной минуте 60 секунд:
(\mathbf{1.8 \cdot 10^{11}} \cdot \mathbf{30}) = 5.4 \cdot 10^{12} дней.
(\mathbf{5.4 \cdot 10^{12}} \cdot \mathbf{24}) = 1.296 \cdot 10^{14} часов.
(\mathbf{1.296 \cdot 10^{14}} \cdot \mathbf{60}) =7.776 \cdot 10^{15} минут.
(\mathbf{7.776 \cdot 10^{15}} \cdot \mathbf{60}) =4.6656 \cdot 10^{17} секунд.
T=\frac{10^{10}}{(4.6656 \cdot 10^{17})^{1/2}}=14.64 кельвин
Затем 14.6 К - 3 К(реликтовое излучение) = 11.6 К. У меня лично как-то так получилось, ХОТЯ в ответе написано 10 К. Может быть что задача требует более грубых округлений чем совершил я, таким образом и получается ответ.
Строчки из задачи для нахождения на аске:
Химия – язык жизни. Жизнь основана на атомах, молекулах и сложных химических реакциях между ними. Естественно, возникает вопрос о происхождении атомов.
Ответ округлен, если ты сделал 5 пункт в ответе написано 100 К(10^16 секунд) но выходит 103К(9.46*10^15 секунд).
300⋅ 10^6⋅365⋅24⋅3600=9.46⋅10^15 ≈10^16.
6 пункт) 15⋅10^9⋅365⋅24⋅3600≈10^18
T=10^10/√ 10^18=10 K
Это не совсем верное действие. Суть в том, что нынешняя температура вселенной в районе 3К. Почему не нуль? Потому что реликтовое излучение.
Идея задачи в том, что вы с помощью такой простейшей формулы получаете температуру порядка 10К, что, на самом деле, очень близко (тот же порядок) к 3К (wow, much wow)
Это неспроста. В конце концов, вы упрощаете жизнь всей вселенной до функции с одной переменной. Разница между 103 K и 100 K абсолютно несущественна. Здесь речь идет об оценке порядка (именно об этом целый параграф в разделе математики теормата).
1 ответ
Здесь тоже так написано.
Вообще в задаче жизнь вселенной дан с округлением и я думаю что при решении задачи можно взять числа с округлением.
