Andre fag
Fastholdelse af Jordens atmosfære
Hej
Jeg sidder med en astronomiaflevering, hvor der er en opgave, som jeg ikke er helt sikker på.
Opgaven lyder:
En god, gammel tommelfingerregel siger, at en planet kan fastholde sin atmosfære, hvis undvigelsesfarten er mere end 6 gange større end gennemsnitsfarten for molekylerne i atmosfæren.
Forklar ud fra ovennævnte tommelfingerregel, at Jorden kan fastholde oxygen i sin atmosfære, men at hydrogen vil undslippe.
Jeg ved følgende:
I nogle tilfælde kan atomerne eller molekylerne i en atmosfære bevæge sig så hurtigt, at de kan overvinde tyngdekraften fra en planet og undslippe fra planeten. Den mindste fart, som et atom eller et molekyle skal have for at kunne undslippe fra en planet, kaldes undvigelsesfarten. Undvigelsesfarten kan beregnes ved
a) ve=√(2GM/R)
M og R betegner planetens masse og radius, og G = 6,67·10-11 N·m^2/kg^2 er gravitationskonstanten.
Undvigelsesfarten for Jorden er 11,2 km/s, dvs. at et atom skal have en fart på mindre end 1,93 km/s, for at blive fastholdt i atmosfæren.
Desuden kender jeg formlen for et atoms fart ved en bestemt temperatur:
For et molekyle med massen m (kg) i en gas med temperaturen T (K) vil gennemsnitsfarten være
b) v=√(3kT/m)
Problemet er, at jeg jo ikke ved hvad farten er for O- og H-atomet. Jeg har tænkt på at finde gennemsnitstemperaturen for jordens atmosfære, og så beregne fraten af de to atomer vha. formel b), men jeg tror ikke det er det jeg skal...
Håber der er nogen der kan hjælpe
Svar #1
06. oktober 2012 af Singlefyren (Slettet)
Hvad med at finde for N og O2 . De skulle gerne overholde reglen! O alene er giftigt og ikke i atmosfæren. også H.
k i formlen er vel en konstant (bolzman's?)
Jeg ville rettere bruge Tmax som vel er en 40-50 grader celsius. Så skal du jo bruge formel b.
Husk SI-enheden m/s isf. km/s. og Kelvin isf. celsius.
Svar #2
07. oktober 2012 af AEBT (Slettet)
Ja k er Bolzmans konstant.
Ja O findes ikke alene i atmosfæren, men det er nu engang det spørgsmålet er.
Svar #3
07. oktober 2012 af AEBT (Slettet)
Det giver god nok mening at finde farten af O-atomerne og H-atomerne, og H2 molekylerne og O2 molekylerne (vha. formel b) for T=50 grader C, da det giver
vh=2,830km/s.
vh2=2,001km/s
vo=0,709km/s
vo2=0,501km/s
der jo viser, at H/H2 ikke kan fastholdes af Jorden, mens O/O2 kan.
Skriv et svar til: Fastholdelse af Jordens atmosfære
Du skal være logget ind, for at skrive et svar til dette spørgsmål. Klik her for at logge ind.
Har du ikke en bruger på Studieportalen.dk?
Klik her for at oprette en bruger.
