Matematické Fórum

Nevíte-li si rady s jakýmkoliv matematickým problémem, toto místo je pro vás jako dělané.

Nástěnka
22. 8. 2021 (L) Přecházíme zpět na doménu forum.matweb.cz!
04.11.2016 (Jel.) Čtete, prosím, před vložení dotazu, děkuji!
23.10.2013 (Jel.) Zkuste před zadáním dotazu použít některý z online-nástrojů, konzultovat použití můžete v sekci CAS.

Nejste přihlášen(a). Přihlásit

#1 12. 11. 2011 16:30 — Editoval janca361 (12. 11. 2011 16:32)

janca361
.
Příspěvky: 3284
 

Kinetická energie plynu

Ahoj, mám příklad:
Plyn je tvořen třemi molekulami o rychlostech $v_1=200 m \cdot s^{-1}$, $v_2=300 m \cdot s^{-1}$ a $v_3=400 m \cdot m^{-1}$ Ur4i celkovou kinetickou energii plynu.

$E_k=\frac12m_0v_k^2$
$v_k=\sqrt{\frac{N_1v_1^2+N_2v_2^2+N_3v_3^2}{N}}= \sqrt{\frac{1 \cdot 200^2+1 \cdot 300^2+1 \cdot 400^2}{3}}$
EDIT: Lepší bude použít:
$v_k^2=\frac{N_1v_1^2+N_2v_2^2+N_3v_3^2}{N}=\frac{1 \cdot 200^2+1 \cdot 300^2+1 \cdot 400^2}{3}$

Jak vypočítat $m_0$? Děkuji.

Offline

  • (téma jako vyřešené označil(a) janca361)

#2 12. 11. 2011 16:35 — Editoval mikl3 (12. 11. 2011 16:35)

mikl3
Příspěvky: 2635
Škola: FS ČVUT (12-16, TZSI, Bc.)
Pozice: Studuji magisterske
Reputace:   78 
 

Re: Kinetická energie plynu

↑ janca361: možná by pomohl vzorec pro střední kv. rychlost
$v_k^2=\sqrt{\frac{3kT}{m_0}}$ je tam termodynamická teplota, to je jediný zádrhel

Offline

 

#3 12. 11. 2011 16:40

janca361
.
Příspěvky: 3284
 

Re: Kinetická energie plynu

↑ mikl3:
No právě, u toho "mého" je to zase $m_0$.
$m_0$ by se nějak mohlo dát vypočítat pomocí mlolárních veličin. Dokážu zjistit $n$, ale to mi moc nepomůže.

Offline

 

#4 12. 11. 2011 16:47

mikl3
Příspěvky: 2635
Škola: FS ČVUT (12-16, TZSI, Bc.)
Pozice: Studuji magisterske
Reputace:   78 
 

Re: Kinetická energie plynu

↑ janca361: já jsem tím měl na mysli, že ty jsi vypočítala rychlost na druhou, dosadíš ji a vyjádříš m akorát to T je nic moc, já teď pařím na kompu tak pak písnu

Offline

 

#5 12. 11. 2011 17:04

janca361
.
Příspěvky: 3284
 

Re: Kinetická energie plynu

↑ mikl3:
Jako myslíš "obejít" zjišťování $m_0$?
Nemělo by místo $v_k^2=\sqrt{\frac{3kT}{m_0}}$ být $v_k=\sqrt{\frac{3kT}{m_0}}$?
Pak by to bylo takto:
$v_k=\sqrt{\frac{3kT}{m_0}} \Rightarrow m_0=\frac{3kT}{v_k^2}$

Offline

 

#6 12. 11. 2011 17:10

mikl3
Příspěvky: 2635
Škola: FS ČVUT (12-16, TZSI, Bc.)
Pozice: Studuji magisterske
Reputace:   78 
 

Re: Kinetická energie plynu

↑ janca361: jo promiň, exponent je 1, to vyjádření jsem takhle myslel, akorát tu teplotu

Offline

 

#7 12. 11. 2011 17:58

pietro
Příspěvky: 4762
Reputace:   187 
 

Re: Kinetická energie plynu

Ahojte,  myslím , že sa bez m_0  nepohneme....

Offline

 

#8 12. 11. 2011 17:59

mikl3
Příspěvky: 2635
Škola: FS ČVUT (12-16, TZSI, Bc.)
Pozice: Studuji magisterske
Reputace:   78 
 

Re: Kinetická energie plynu

↑ pietro: jo, to od začátku je jasná věc :D ale jak ho získáme? hele janco doporučuji zvážit ty molekuly a bude :)

Offline

 

#9 12. 11. 2011 18:03

pietro
Příspěvky: 4762
Reputace:   187 
 

Re: Kinetická energie plynu

↑ mikl3: Presne tak, zvážiť ich pomocou teplomera :-)

Offline

 

#10 12. 11. 2011 18:14

janca361
.
Příspěvky: 3284
 

Re: Kinetická energie plynu

↑ mikl3:Kde seženu vzorek plynu o 3 molekulách daných rychlostí? :)
↑ pietro: :)))

Offline

 

#11 12. 11. 2011 18:34

pietro
Příspěvky: 4762
Reputace:   187 
 

Re: Kinetická energie plynu

↑ janca361: Tu je celkom dobre popísané o našom  probléme..

http://www.kfy.zcu.cz/Rusnak/otazky/vni … itr.en.pdf

Offline

 

#12 12. 11. 2011 18:49

janca361
.
Příspěvky: 3284
 

Re: Kinetická energie plynu

↑ pietro:
No, já jsem tam tedy nic, co by pomohlo k řešení neviděla.

Offline

 

#13 12. 11. 2011 18:54 — Editoval ((:-)) (12. 11. 2011 18:56)

((:-))
Dana
Místo: Bratislava
Příspěvky: 6226
Reputace:   285 
 

Re: Kinetická energie plynu

Offline

 

#14 12. 11. 2011 19:18

janca361
.
Příspěvky: 3284
 

Re: Kinetická energie plynu

↑ ((:-)):
Já nevím, co myslel, ale příjde mi, že T se stejně nezbavíme.

Offline

 

#15 12. 11. 2011 19:50

pietro
Příspěvky: 4762
Reputace:   187 
 

Re: Kinetická energie plynu

↑ janca361: Skúsil som spraviť si obraz aspoň

Offline

 

#16 12. 11. 2011 19:52

pietro
Příspěvky: 4762
Reputace:   187 
 

Re: Kinetická energie plynu

↑ ((:-)): Dani , tak nejak,  ale nie je to pravé orechové čo potrebuje Janca.

Offline

 

#17 12. 11. 2011 20:04

pietro
Příspěvky: 4762
Reputace:   187 
 

Re: Kinetická energie plynu

Samozrejme ťažšie atomy napr. uhlíka by nám pri tých rovnakých rýchlostiach vybudili náš teplomer na vyššie Kelviny.

Offline

 

#18 12. 11. 2011 20:14

janca361
.
Příspěvky: 3284
 

Re: Kinetická energie plynu

↑ pietro:
Myslíš tedy, že se $m_0$ nedá vyjádřit a výsledek tedy zapsat jako $E_k= X m_0$ (vyjádřit závislost na hmotnosti molekul) nebo $E_k= Y T$ (závislost na teplotě)?

Offline

 

#19 12. 11. 2011 20:18 — Editoval Pavel Brožek (12. 11. 2011 20:24)

Pavel Brožek
Místo: Praha
Příspěvky: 5694
Škola: Informatika na MFF UK
Pozice: Student
Reputace:   194 
 

Re: Kinetická energie plynu

↑ janca361:

Odkud máš zadání? Přijde mi hodně podivné – nazývat tři molekuly plynem? Kinetická energie tří molekul je jednoduše

$E_k=\sum_{i=1}^3\frac12m_iv_i^2$,

kde $m_i$ jsou hmotnosti jednotlivých molekul (pokud tedy nepočítáme rotační a vibrační energii molekul). Bez znalosti hmotností molekul se dál nedostaneme, protože na nich výsledek evidentně závisí.

Offline

 

#20 12. 11. 2011 20:34

janca361
.
Příspěvky: 3284
 

Re: Kinetická energie plynu

↑ Pavel Brožek:
Celé zadání:
http://forum.matweb.cz/upload3/img/2011-11/26349_Zadani_F.PNG

Odkud to je ti nepovím, protože jsme to dostali jako papír s příklady, které máme počítat. O pochybnosti zadání svědčí i příklad č. 2.

Offline

 

#21 12. 11. 2011 20:50

pietro
Příspěvky: 4762
Reputace:   187 
 

Re: Kinetická energie plynu

↑ janca361: Tak nejak vyjadriť vo všeobecnom tvare, ale keď sa jedná o vyjadrenie teploty tak sú rozdielne vzťahy pre rôzne molekuly, viď tabuľka na záver

http://cs.wikipedia.org/wiki/Vnit%C5%99 … ADho_plynu

Offline

 

#22 12. 11. 2011 20:54 — Editoval Pavel Brožek (12. 11. 2011 20:55)

Pavel Brožek
Místo: Praha
Příspěvky: 5694
Škola: Informatika na MFF UK
Pozice: Student
Reputace:   194 
 

Re: Kinetická energie plynu

↑ janca361:

Pokud budu ignorovat, že tři molekuly označují plynem (v termodynamice a kinetické teorii látek se pracuje s tak velkými počty částic, že je lze ve výpočtech považovat za limitně nekonečné, díky tomu pak platí spousta tvrzení, která by jinak neplatila), tak se to dá všechno vyřešit s tím, že nám ve výsledcích zůstanou hmotnosti molekul. Použije se přitom vzorec pro kinetickou energii, který jsem uvedl výše.

↑ pietro:

Na teplotu se (naštěstí) neptají.

Offline

 

#23 12. 11. 2011 21:01

janca361
.
Příspěvky: 3284
 

Re: Kinetická energie plynu

↑ Pavel Brožek:

Použije se přitom vzorec pro kinetickou energii, který jsem uvedl výše.

$E_k=\sum_{i=1}^3\frac12m_iv_i^2$ je přece to samé, co moje $E_k=\frac12m_0v_k^2$
$v_k^2=\frac{N_1v_1^2+N_2v_2^2+N_3v_3^2}{N}=\frac{1 \cdot 200^2+1 \cdot 300^2+1 \cdot 400^2}{3}$
Nebo není?

Offline

 

#24 12. 11. 2011 21:20

zdenek1
Administrátor
Místo: Poděbrady
Příspěvky: 12436
Reputace:   897 
Web
 

Re: Kinetická energie plynu

↑ janca361:
a kde je problém?
1a) $\bar{v}=\frac{v_1+v_2+v_3}{3}=300\ \text{m/s}$
1b) $E_k=\frac12m_0(v_1^2+v_2^2+v_3^2)=14,5\cdot10^4m_0$
1c) $E_k=\frac32m_0\bar{v}^2=13,5\cdot10^4m_0$
1d) $14,5\cdot10^4m_0=\frac32m_0v^2\ \Rightarrow\ v=\sqrt{\frac{29\cdot10^4}{3}}\ \text{m/s} $

2 už máš ve svém posledním příspěvku


Pořádek je pro blbce, inteligent zvládá chaos!

Offline

 

#25 12. 11. 2011 21:33

janca361
.
Příspěvky: 3284
 

Re: Kinetická energie plynu

↑ zdenek1:
Ahoj,
celé zadání jsem postnula kvůli ↑ Pavlovi:. Nevěděla jsem, že $m_0$ prostě vypočítat nejde. Děkuji tedy za vypočítání celého.


Proč je 1b)
$E_k=\frac12m_0(v_1^2+v_2^2+v_3^2)=14,5\cdot10^4m_0$
a ne
$E_k=\frac12m_0\(\frac{N_1v_1^2+N_2v_2^2+N_3v_3^2}{N}\)^2$?

Offline

 

Zápatí

Powered by PunBB
© Copyright 2002–2005 Rickard Andersson