[Archivo] Matemáticas puras, física, química, etc.: problemas de entrenamiento cerebral no relacionados con el comercio de ninguna manera - página 466
Está perdiendo oportunidades comerciales:
- Aplicaciones de trading gratuitas
- 8 000+ señales para copiar
- Noticias económicas para analizar los mercados financieros
Registro
Entrada
Usted acepta la política del sitio web y las condiciones de uso
Si no tiene cuenta de usuario, regístrese
Voy a buscar en Google quién es Trachtenberg.
Todas las demás condiciones son idénticas. Humedad, densidad, contenido de oxígeno, etc. E incluso su diferencia no afecta tanto a la velocidad de la reacción como a la eliminación del calor de la zona de reacción.
_____________________________
En resumen, existe un famoso principio de le Chatelier en química: cualquier influencia en la reacción química desplaza el equilibrio químico de tal manera que reduce esta influencia. Escribamos la reacción de combustión (es exotérmica):
Combustible fuente + Oxígeno <-> Productos de la combustión + Calor Q
Ahora enfriaremos la zona de combustión. En otras palabras, disiparemos el calor. La reacción, según el principio de Le Chatelier, alineará el equilibrio para minimizar la influencia externa (extracción de calor). Tendrá "tendencia" a generar más calor. Como tenemos calor en el lado derecho de la reacción, el equilibrio se desplazará hacia la derecha. El fuego se intensificará.
¿Y por qué se extingue un incendio con dióxido de carbono? Es sencillo: el dióxido de carbono es uno de los productos de la reacción de combustión. Si aumentamos artificialmente su concentración, el equilibrio de la reacción de combustión se desplazará hacia la izquierda (hacia donde aún no había dióxido de carbono), es decir, en dirección contraria a la combustión.
Otro ejemplo, el último sobre el fuego: si se retiran los productos de combustión de la zona de combustión, la combustión será más intensa (la reacción se resiste y trata de compensar la influencia externa añadiendo más productos de combustión). Parece que se utiliza en la metalurgia.
Recuerdo haber leído sobre nuestros exploradores polares que lograron sobrevivir a un incendio en el Vostok, en la Antártida, durante el invierno. Las heladas durante el incendio fueron muy duras. Los exploradores polares recuerdan que el aluminio estaba ardiendo. Esto no prueba nada, pero demuestra que el aire frío no impide en absoluto que el fuego sea muy fuerte.
Teóricamente la respuesta parece correcta, pero tengo la sensación de que la "disipación de calor" sin tener en cuenta la densidad del aire de alguna manera no parece correcta :)
¿Y si el experimento se lleva a cabo en un recipiente cerrado, para cumplir con la identidad de todas las "otras condiciones"? Creo que es poco probable que el combustible consiga quemarse más rápido a temperaturas más bajas.
Todas las demás condiciones son idénticas. Humedad, densidad, contenido de oxígeno, etc. E incluso su diferencia no afecta tanto a la velocidad de la reacción como a la eliminación del calor de la zona de reacción.
_____________________________
En resumen, existe un famoso principio de le Chatelier en química: cualquier influencia en la reacción química desplaza el equilibrio químico de tal manera que reduce esta influencia. Escribamos la reacción de combustión (es exotérmica):
Combustible fuente + Oxígeno <-> Productos de la combustión + Calor Q
Ahora vamos a enfriar la zona de combustión. En otras palabras, disiparemos el calor. La reacción, según el principio de Le Chatelier, alineará el equilibrio para minimizar la influencia externa (extracción de calor). Tendrá "tendencia" a generar más calor. Como tenemos calor en el lado derecho de la reacción, el equilibrio se desplazará hacia la derecha. El fuego se intensificará.
Estoy muy en desacuerdo con la redacción :) Después de todo, el calor no surgirá del vacío; de hecho, la afluencia de aire/oxígeno se intensificará, debido al desplazamiento más rápido del aire caliente por el aire más frío - diferencia de densidad. Acelerar la entrada de oxígeno -> acelerar la velocidad de reacción, en lugar de "quitar el calor" -> acelerar la velocidad de reacción.
No se puede acelerar el oxígeno en un recipiente cerrado, ya está todo ahí.
Victor, me formé en tecnología microelectrónica, estudié en el departamento de física y química de MIET (en Zelenograd). Nos dieron mucha química, termodinámica, química física, física de superficies, etc. Ahora se han olvidado muchas cosas, pero en aquella época teníamos la cabeza hinchada por todos esos parámetros extensos/intensos y las derivadas parciales de la física.
A nivel cualitativo, el principio de Le Chatelier funciona bien, si se controla la lógica y no se va más allá de lo razonable en el razonamiento. Por supuesto, no lo explica todo (porque es cualitativo), pero da una explicación cualitativa para un estudiante de 1 ó 2 años en qué dirección irá la reacción cuando se realice una determinada acción.
A nivel cuantitativo, se describe mediante la fisicoquímica. Se trata de la misma termodinámica, sólo que teniendo en cuenta el potencial químico. Pero este no fue el segundo año...
P.D. Hay fallos lógicos en tu razonamiento. Sí, el calor no surge del vacío; surge de la propia reacción química. Si mezclas sodio y agua, ¿de dónde viene el calor? Y es la eliminación del calor en el ejemplo del fuego la razón principal por la que se exacerba el incendio. La belleza del principio es precisamente que permite no entrar en detalles y predecir la dirección del proceso inmediatamente.
P.P.D. Puede que me equivoque, pero en las reacciones exotérmicas utilizadas en la metalurgia, es el oxígeno frío el que se introduce en la zona de combustión. No porque sea más fácil, sino porque el principio de Le Chatelier funciona: la reacción se acelera por dos razones a la vez, tanto por la alimentación de oxígeno externo como por el hecho de que hace frío.
P.P.D. Puede que me equivoque, pero en las reacciones exotérmicas utilizadas en la metalurgia, el oxígeno de la zona de combustión está frío. No porque sea más fácil, sino porque el principio de Le Chatelier funciona: la reacción se acelera por dos razones a la vez, tanto por el suministro de oxígeno externo como por el frío.
Victor, me formé en tecnología microelectrónica, estudié en el departamento de física y química del Instituto de Tecnología Electrónica de Moscú (en Zelenograd). Nos dieron mucha química, termodinámica, química física, física de superficies, etc. Ahora se han olvidado muchas cosas, pero en aquella época teníamos la cabeza hinchada por todos esos parámetros extensos/intensos y las derivadas parciales de la física.
A nivel cualitativo, el principio de Le Chatelier funciona bien, si se controla la lógica y no se va más allá de lo razonable en el razonamiento. Por supuesto, no lo explica todo (es cualitativo), pero da una explicación cualitativa para un estudiante de 1 ó 2 años en qué dirección irá una reacción cuando se realice una determinada acción.
A nivel cuantitativo, esto se describe mediante la fisicoquímica. Es lo mismo que la termodinámica, sólo que teniendo en cuenta el potencial químico. Pero este no fue el segundo año...
P.D. Hay defectos lógicos en tu razonamiento. Sí, el calor no surge de un vacío; surge de la propia reacción química. Si mezclas sodio y agua, ¿de dónde viene el calor? Y es la eliminación del calor en el ejemplo del fuego la razón principal por la que se exacerba el incendio. La belleza del principio es precisamente que permite no entrar en detalles y predecir la dirección del proceso inmediatamente.
P.P.D. Puede que me equivoque, pero en las reacciones exotérmicas utilizadas en la metalurgia, es el oxígeno frío el que se introduce en la zona de combustión. No porque sea más fácil, sino porque el principio de Le Chatelier funciona: la reacción se acelera por dos razones a la vez, tanto por la alimentación de oxígeno externo como por el hecho de que hace frío.
No discuto el principio de Le Chatelier, pero no me gustan los detalles de la solución del problema :) Es decir, parece que el enunciado del problema es tal que sólo se recuerda el principio de Le Chatelier, sin detalles innecesarios.
No, Alexey, no te hagas ilusiones. La reacción ya está en marcha, el fuego está ardiendo. Y en el momento de Ch, enfriamos bruscamente la temperatura exterior, digamos, a -150 (dejando que el oxígeno siga siendo un gas). El profano, por supuesto, pensará que el fuego se apagará. Pero estamos armados con el principio de Le Chatelier...
Esto también se ve apoyado por el hecho de que, como usted ha dicho correctamente, el oxígeno se introduce en el horno en frío, pero no se enfría especialmente, por ejemplo a -50 grados (¿o me equivoco?).
¿Por qué no hacerlo a propósito?
VictorArt: Es decir, aparentemente el enunciado del problema es tal que sólo se recuerda el principio de Le Chatelier, sin detalles adicionales.
¡Exactamente, Víctor! No informé de ningún dato adicional y específico. Bueno, y los medios para resolver el problema deben ser elegidos en consecuencia...
Voy más despacio, dame una fórmula.
---
Hay un conjunto de personajes. El número de caracteres es 2 * N, es decir, par.
Los caracteres se dividen en 2 subconjuntos de N caracteres cada uno. Determina el número de formas posibles de dividir los símbolos en subconjuntos. La posición del símbolo en el subconjunto no es importante.
Eso es:
1) Para el conjunto {A,B} (es decir, con N=1) existe una única opción de división: {A} + {B}
2) Para el conjunto {A,B,C,D} (es decir, para N=2) hay 3 variantes:
{AB} + {CD}
{AC} + {BD}
{AD} + {BC}
---
¿Cómo determinar el número de opciones para un valor arbitrario de N?
Primero, sobre el oxígeno. El oxígeno se obtiene por destilación del aire. Aunque hay tecnologías más modernas -la tecnología de membranas, por ejemplo-, pero no es a escala industrial. No hay razón para calentarlo. Se calentará por sí mismo en un autogénico.
Ahora sobre Na. ¿Quién ha dicho que el sodio no puede mezclarse con el agua sin que se produzca una reacción? Se puede si el agua y el sodio están en forma sólida. En forma sólida, no reaccionan entre sí. Piense en los comprimidos efervescentes de aspirina, en los que el ácido acetilsalicílico y el ácido cítrico se mezclan con bicarbonato de sodio. Una vez en el agua - reacción, en forma seca - no hay reacción.
Ahora la velocidad de reacción. Por supuesto, la velocidad de reacción depende de la temperatura. Cuanto más alto es, más alto es. Pero recordemos la química física. ¿De qué más depende? Concentración. ¿Y la concentración depende de qué? La densidad, por ejemplo. Me refiero a los gases. La densidad, por cierto, es inversamente proporcional a la temperatura. Así, al aumentar la temperatura desde este punto de vista, la concentración de las sustancias iniciales disminuye.
Un punto más. La velocidad de reacción depende de la concentración de los productos de la combustión. Cuanto mayor sea la concentración de productos de combustión, menor será la velocidad de reacción.
Por tanto, la cuestión no es muy "lineal". Y se "divagará" en este foro y no habrá una respuesta concreta.
En cuanto a mí, tampoco puedo dar una respuesta definitiva. Por un lado sé que la velocidad de reacción aumenta con el aumento de la temperatura, por otro lado disminuye (y hay ejemplos de su uso en la ingeniería, sobre todo en el espacio). El proceso de combustión es "auto-balanceado". Por eso estamos todos aquí y no allí todavía .....
Una cosa más. ¿Qué es lo que arde? ¿Madera, por ejemplo? No olvides que la madera se descompone al arder: carbón, metano, metanol, ácido acético, agua, cenizas, etc. A veces necesita energía para descomponerse, y a veces se "autodescompone" - depende de lo que se esté quemando. Hay más cosas interesantes: una sustancia puede oxidarse y reducirse al mismo tiempo. ¿Cómo? Así. Los productos de la "combustión" también se vuelven más, pero esto es una ilusión :)