Targowisko korepetycji  |  Zadania z olimpiad i konkursów!  |  Olimpiada fizyczna 2014/2015
Ars Physica Zamkor
  •  FAQ  •   Szukaj  •   Użytkownicy  •   Grupy  •  Rejestracja  •   Zaloguj


Poprzedni temat :: Następny temat
Problem ze zrozumieniem przemian gazu doskonałego
Autor Wiadomość
Oglumen 


Wiek: 25
Posty: 4
Wysłany: 2017-08-07, 20:07   Problem ze zrozumieniem przemian gazu doskonałego

Cześć :)

Parę dni temu stwierdziłem, że chcę się poduczyć z termodynamiki tak dla zabawy. Wziąłem sobie podręcznik Jędrzejewski, Kruczek, Kujawski Zbiór zadań z fizyki dla kandydatów na wyższe uczelnie, i wstyd przyznać ale poległem przy zrozumieniu zadania z przemian gazu doskonałego :oops: , a niestety odpowiedzi nie są dla mnie zrozumiałe. Zadanie brzmi tak:

W dwóch jednakowych naczyniach o pojemności każde znajduje się nasycona para wodna: w pierwszym w temperaturze masa pary wodnej wywiera ciśnienie , w drugim w temperaturze masa pary wodnej wywiera ciśnienie . Obliczyć, ile razy wzrosło by ciśnienie w każdym z tych naczyń, gdyby nie zmieniając temperatury rozłożyć całą parę wodną na mieszaninę cząsteczek tlenu i wodoru .

Myślałem, że ciśnienie gazu doskonałego (bo założyłem, że można przyjąć para wodna = gaz doskonały) nie jest zależne od rodzaju cząsteczek, a jedynie od ich ilości więc ciśnienie się nie zmieni.

Autorzy jednak podają wzór gdzie oraz piszą, że liczba cząsteczek w naczyniach wzrasta. Dlaczego?

Skąd wziął się ten wzór, jeśli , a oraz ?
Nie powinno być ?


Zmieniono wilgotność względna na przemiany gazu doskonałego.
 
   
krk.korki 


Pomógł: 785 razy
Wiek: 32
Posty: 5758
Wysłany: 2017-08-07, 22:50   

z jednej pary wodnej robi ci się pół cząsteczki tlenu i jedna wodoru, czyli ilość cząsteczek wzrasta
_________________
PW oraz gg tylko w sprawie korepetycji
 
 
   
Oglumen 


Wiek: 25
Posty: 4
Wysłany: 2017-08-07, 23:15   

Dzięki za odpowiedź ;) Myślałem, że chodzi po prostu o zamianę powiedzmy 10 cząsteczek pary wodnej na 5 cząsteczek tlenu i 5 cząsteczek wodoru, teraz sam widzę, że trzeba było to potraktować jako pewnego rodzaju reakcję :) . Mógłbyś mi wytłumaczyć, gdzie robię błąd przy wyprowadzaniu równania na x?
 
   
krk.korki 


Pomógł: 785 razy
Wiek: 32
Posty: 5758
Wysłany: 2017-08-07, 23:42   

wypisałeś jakieś przykładowe wzory i się dziwisz że ci nie wychodzi. Co ma energia średnia do tego zadania?
Zapisz sobie równanie gazu doskonałego, pomyśl co jest stałe i przenieś to na jedną stronę, znajdź relację pomiędzy ciśnieniami w obu stanach, zrób z tego p2 = ... i rozpisz znowu z równania gazu doskonałego to co ci brakuje.

[ Dodano: 2017-08-07, 22:44 ]
BTW to nie jest zadanie z żadną wilgotnością względną, tylko na przemiany gazu doskonałego. Nietypowy jest rodzaj przemiany.
_________________
PW oraz gg tylko w sprawie korepetycji
 
 
   
Oglumen 


Wiek: 25
Posty: 4
Wysłany: 2017-08-08, 14:48   

Ok już chyba zrozumiałem. Czy tak należy zapisać to zadanie?

Wyprowadzam równanie stanu gazu doskonałego ze wzorów, które wcześniej zamieściłem i przekształcam je odpowiednio:



Ponieważ ciśnienie gazu doskonałego przy stałej temperaturze T oraz objętości V zależy tylko od ilości jego cząstek, a podczas przemiany ich ilość zwiększyła się 1,5 raza:



Wzrost ciśnienia x można policzyć z relacji:



Po podstawieniu do



Dobrze rozumiem? Jeśli tak to dlaczego za nie mogę podstawić wzoru gazu doskonałego przed przemianą i skrócić stałych?



@Update

Zmieniłem strategię szukania w google i znalazłem na innym forum rozwiązanie tego zadania jednak niekompletnie rozwiązane. Jeden z forumowiczów pisze, że tylko jeśli para jest nasycona możemy ją traktować jako gaz doskonały.

Czyli rozumiem, że nie możemy traktować traktować par wodnych podanych w treści zadania jako gaz doskonały, a jedynie produkty jego przemiany czyli cząsteczki wodoru i tlenu. Dobrze rozumuję?



Bardzo proszę o odpowiedź czy dobrze myślę.
 
   
krk.korki 


Pomógł: 785 razy
Wiek: 32
Posty: 5758
Wysłany: 2017-08-08, 23:06   

no ale masz w treści że oba są nasycone, i z tego co napisałeś wtedy możesz je tak traktować.
Ogólnie wg mnie to zadanie jest bez sensu. Popatrz jaki to dział i sąsiednie zadania, może wtedy będzie wiadomo o co autorowi chodziło. Odpowiedzi do tego są?
_________________
PW oraz gg tylko w sprawie korepetycji
 
 
   
Oglumen 


Wiek: 25
Posty: 4
Wysłany: 2017-08-09, 15:17   

Tak, skan odpowiedzi w załączniku (część w pierwszym poście). Rozdział 2 Mechaniczne i termodynamiczne właściwości ciał stałych poddział Przemiany gazowe. Też mnie to trochę zbiło z tropu, ponieważ para w drugim naczyniu nie jest nasycona (w pierwszym jest). Poprzednie zadania dotyczyły wilgotności względnej dlatego też za pierwszym razem tak zatytułowałem post.

15-15.JPG
Jędrzejewski, Kruczek, Kujawski - Zbiór zadań z fizyki dla kandydatów na wyższe uczelnie
Plik ściągnięto 3 raz(y) 43,11 KB

 
   
krk.korki 


Pomógł: 785 razy
Wiek: 32
Posty: 5758
Wysłany: 2017-08-09, 21:22   

to niestety ja wymiękam, nei wiem o co tu chodzi.
_________________
PW oraz gg tylko w sprawie korepetycji
 
 
   
korki_fizyka 


Pomógł: 177 razy
Wiek: 53
Posty: 2011
Skąd: jestem z Polski
Wysłany: 2017-08-10, 12:51   

Korzystamy z podstawowego wzoru teorii kinetycznej teorii gazów

obliczamy ile cząsteczek pary wodnej jest w naczyniu

następnie zakładamy ich rozpad na wodór i tlen
czyli N' = 1,5N
przy czym należy pamiętać, że średnia energia kinetyczna cząsteczek zależy od ilości swobody
,
a ilość stopni swobody tych cząsteczek jest różna, dla pary wodnej i = 6 a dla dwuatomowych cząsteczek tlenu i wodoru i =5
podstawiając ponownie nowe wartości ilości cząsteczek oraz ich średnie energie kinetyczne do podstawowego wzoru na ciśnienie znajdujemy szukaną proporcję, która dla pierwszego naczynia wynosi .
_________________
w sprawach korepetycji kliknij na mój profil i pisz na maila
lub zajrzyj tutaj: http://fizyczny.net/viewtopic.php?t=32048
 
   
krk.korki 


Pomógł: 785 razy
Wiek: 32
Posty: 5758
Wysłany: 2017-08-11, 22:21   

no i się wcale nie zgadza z odpowiedzią bo 5/4 != 1,51
_________________
PW oraz gg tylko w sprawie korepetycji
 
 
   
Wyświetl posty z ostatnich:   
Odpowiedz do tematu
Nie możesz pisać nowych tematów
Nie możesz odpowiadać w tematach
Nie możesz zmieniać swoich postów
Nie możesz usuwać swoich postów
Nie możesz głosować w ankietach
Nie możesz załączać plików na tym forum
Możesz ściągać załączniki na tym forum
Dodaj temat do Ulubionych
Wersja do druku

Skocz do:  




Powered by phpBB modified by Przemo © 2003 phpBB Group
Template FISubSilver v 0.3 modified by Nasedo
Kontakt: kontakt@fizyczny.net
Przejdź na stat4U