Fysik

Partikeldensitet

29. marts 2016 af unicorn12 (Slettet) - Niveau: Universitet/Videregående

Jeg får at vide, at jeg skal bruge Boltzmann-fordeling til at finde ud af, hvor hurtigt partikeldensiteten falder som funktion af højden over overfladen. Jeg har oplyst T = 110 K  som er den atmosfæriske temperatur og udelukkende består af SO2, samt g = 1,796 m s-2. Jeg synes ikke jeg kan gennemskue hvordan jeg skal bruge Boltzmann-fordeling til at finde ud af, i hvilken højde partikeldensiteten er faldet til det halve af hvad den er ved overfladen. Er der nogen der kan hjælpe?


Brugbart svar (0)

Svar #1
30. marts 2016 af GalVidenskabsmand (Slettet)

Boltzmann-fordelingen:

nv(E)= n0 * e-E/(kBT)

E er så molekylets potentielle energi

E = mSO2*gIo*h

Så du skal løse ligningen

½*n0 = n0 * exp(-mSO2*gIo*h/(kB*T))


Brugbart svar (0)

Svar #2
30. marts 2016 af TineS94 (Slettet)

Har du et link til en forklaring af ligningen? Kan ikke finde den ligning nogen steder..

Hvad er n0?

og hvorfor benyttes denne ligning ikke? https://no.wikipedia.org/wiki/Maxwell-Boltzmanns_fordelingslov


Brugbart svar (0)

Svar #3
31. marts 2016 af GalVidenskabsmand (Slettet)

http://slideplayer.com/slide/2738603/

På slide 42 og 43 er udtrykket udledt.


Brugbart svar (0)

Svar #4
01. april 2016 af TineS94 (Slettet)

Jeg forstår ikke helt slidsne.. Er den ligning du har opgivet en udledning af Boltzmann-fordelingen?

Og jeg kan stadig ikke se mig ud af hvad n0 er? jeg har tidligere beregnet n for gassen i et volumen på 1,00 m3. Kan jeg bare benytte denne?


Brugbart svar (0)

Svar #5
01. april 2016 af TineS94 (Slettet)

Jeg kan ikke få det til at gå op..

Har sat h til 1 meter, da der ikke er blevet opgivet noget.

Vedhæftet fil:opgave 10.PNG

Brugbart svar (0)

Svar #6
01. april 2016 af GalVidenskabsmand (Slettet)

h er den du skal finde.

m er massen, ikke molvægten.


Brugbart svar (0)

Svar #7
01. april 2016 af TineS94 (Slettet)

Massen? dvs. vægten af alle gasmolekylerne ganget med molvægten?

2,27*10-7 mol * molvægten? :)

Det giver med at h=-4,03*10-14 m.

Jeg har ingen ide om dette er et realistisk resultat.

Vedhæftet fil:opg 10.PNG

Brugbart svar (0)

Svar #8
01. april 2016 af GalVidenskabsmand (Slettet)

m er massen af ét SO2-molekyle.


Brugbart svar (0)

Svar #9
01. april 2016 af TineS94 (Slettet)

Arh okay, så molarmassen af et SO2-molekyle divideret med Avagadros konstant.

Det giver mig et betydeligt større resultat, som virker mere realistisk.

Jeg får nu højden til h=-5507,68 m

Tusind tak for hjælpen, den er virkelig værdsat :D


Brugbart svar (0)

Svar #10
02. april 2016 af Student015 (Slettet)

# GalVidenskabsmand

Hvad får du det til hvis du sætter værdierne ind? 

Jeg får et meget lille tal :/
Mht. til TineS94 resultat, så kan resultatet vel ikke være negativt? eller hvad?


Brugbart svar (0)

Svar #11
02. april 2016 af GalVidenskabsmand (Slettet)

Jeg får det samme som Tine (bare uden minus).

m(SO2) = M(SO2)/NA = 64,066g/mol / 6,022141*1023mol-1 = 1,0638*10-22g = 1,0638*10-25kg 

 

½*n0 = n0 * exp(-mSO2*gIo*h/(kB*T))  <=>

ln(½) = -mSO2*gIo*h/(kB*T)  <=>

h = -ln(½)*kBT/(mSO2*gIo)

h = -ln(½)*1.38064852 × 10-23 m2 kg s-2 K-1 * 110K / (1,0638*10-25kg * 1,796 m s-2) = 5,51*103 m


Skriv et svar til: Partikeldensitet

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.