Fysik

Fysik opgaver - har brug for hjælp

01. januar 2022 af ErDårligTilMat - Niveau: A-niveau

Luftens densitet, koncentration og tryk aftager eksponentielt med højden z over jordens overflade. Koncentrationen c af luft kan skrives som: 
c(z)=c(0)*e^{-\frac{mgz}{k_BT}}
hvor m er massen af et luftmolekyle og kB=1,38*10-23 J*K-1.
Dette kan skrives som:
c(z)=c(0)*e^{-\frac{Mgz}{RT}}
hvor M er molekylmassen for luft og R=8,31 J*K-1*mol-1
Halveringshøjden er givet ved:
z_{1/2}=\frac{(ln2)*k_BT}{mg}=\frac{(ln2)*RT}{Mg}
Gennemsnitsmolekylmassen for luft er 28,8 g*mol-1. Sæt luftens temperatur til 0 grader celcius.

Beregn hvor højt man skal op over jordens overflade, før luftens tæthed er faldet til det halve.
z_{1/2}=\frac{(ln2)*8.31*273}{28.8*9.826}=2.2.... 
facit skal være 5560 m

Beregn hvor høj en kaffekop skal være for at det opløste sukkers koncentration er halvt så højt ved kaffens overflade som ved bunden (antag, det man kan regne som for luft dvs uden hensyn til at sukkeret befinder sig i kaffe.

Sukker har molekylmassen 342 g*mol-1 og densitet p=1588 kg*m-3 og temperatur på 60 celcius.
z_{1/2}=\frac{(ln2)*RT}{Mg} 
skal jeg bare gøre det samme men bare for den nye molekylmasse og temperatur? men ved ikke helt hvordan jeg skal bruge densiteten i ligningen? Facit er 571 m

Men sukkeret befinder sig jo ikke i vakuum. kaffen (vand) udøver en opdrift på sukkeret, så massen af sukkermolekylerne virker som den er blevet reduceret med massen af det vand, som sukkeret har fortrængt.
Beregn halveringshøjden under hensyn til oprdiften.

Skal jeg så først beregne volumen af et mol sukker vha af V=\frac{m}{p}, men er m så bare 342 g*mol-1? Skal man bagefter så bruge formlen: F_{op}=V*p_v*g (akrimedes lov)?
Facit er 1543 m


Brugbart svar (0)

Svar #1
01. januar 2022 af ringstedLC

Du indsætter enheden for M forkert.


Svar #2
01. januar 2022 af ErDårligTilMat

altså 28,8 * 10-3 kg * mol så?
Og hvad så med de andre opgaver?


Svar #3
01. januar 2022 af ErDårligTilMat

en der vil hjælpe med det sidste spørgsmål vedr halveringshøjden


Svar #4
02. januar 2022 af ErDårligTilMat

?


Skriv et svar til: Fysik opgaver - har brug for hjælp

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.