[アーカイブ！】純粋数学、物理学、化学など：トレードとは一切関係ない脳トレ問題集 - ページ 466

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Cod:

トラキテンバーグって誰なのかググってみる。

http://otvet.mail.ru/question/32337198/
 
Mathemat:

その他の条件はすべて同じです。湿度、密度、酸素含有量など。そして、その違いさえも、反応部からの熱の奪い方ほどには反応速度に影響を与えない。

_____________________________

つまり、化学反応に何らかの影響を与えると、その影響が小さくなるように化学平衡がシフト するという、化学における有名なルシャトリエの原則がある。燃焼反応を書き出してみよう（発熱性である）。

原燃料＋酸素⇔燃焼生成物＋熱Q

今度は、燃焼ゾーンを冷却します。つまり、熱を発散させるのです。ルシャトリエの原理により、反応は外部からの影響（熱の取り出し）を最小にするように平衡を調整する。より多くの熱を発生させる「傾向がある」ことになります。反応の右側に熱を持っているので、平衡は右側に移動することになります。火勢はさらに強まるだろう。

また、なぜ二酸化炭素で消火するのですか？単純な話、二酸化炭素は燃焼反応による生成物の一つです。その濃度を人為的に上げると、燃焼反応の平衡が左側（まだ二酸化炭素がなかったところ）、つまり燃焼とは逆の方向に移動してしまうのだ。

もう一つの例、最後は火について。燃焼領域から燃焼生成物を取り除くと、燃焼はより激しくなる（反応は抵抗して、より多くの燃焼生成物を加えることで外的影響を補おうとする）。これは冶金で使われているようです。

南極のボストーク号で冬に火災に遭い、なんとか生き延びた極地探検家の話を読んだ記憶がある。火災時の霜は大変なものでした。極地探検家たちは、アルミニウムが燃えていたことを思い出す。これは何の証明にもならないが、空気が冷たいからといって火が強くなることは全くないことを実証している。


理論的には正解のようですが、空気密度を考慮しない「放熱」は、なんとなくしっくりこない感じがします :)

そして、もし実験が密閉容器で行われるなら、すべての「他の条件」の同一性を満たすために？燃料が低い温度でなんとか速く燃えるというのは、ありえないことだと思います。

 
Mathemat:

その他の条件はすべて同じです。湿度、密度、酸素含有量など。そして、その違いさえも、反応部からの熱の奪い方ほどには反応速度に影響を与えない。

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つまり、化学反応に何らかの影響を与えると、その影響が小さくなるように化学平衡がシフト するという、化学における有名なルシャトリエの原則がある。燃焼反応を書き出してみよう（発熱性である）。

原燃料＋酸素⇔燃焼生成物＋熱Q

今度は、燃焼ゾーンを冷却 します。つまり、 熱を発散さ せるのです。ルシャトリエの原理により、反応は外部からの影響（熱の取り出し）を最小にするように平衡を調整する。より多くの熱を発生させる「傾向がある」ことになります。反応の右側に熱を持っているので、平衡は右側に移動することになります。火勢はさらに強まるだろう。

この表現には強く反対です :)結局のところ、空洞から熱が発生することはなく、むしろ空気や酸素の流入が激しくなり、熱い空気が冷たい空気と速く置換されるため、密度の差が生じます。熱を奪う」→「反応速度を速める」ではなく、「酸素の流入を速める」→「反応速度を速める」。

密閉された容器の中で酸素を加速させることはできません。

 

ビクター 私はマイクロエレクトロニクス技術の教育を受け、MIET（ゼレノグラード市）の物理・化学部門で学びました。化学、熱力学、物理化学、表面物理学など、たくさんのことを教えてくれました。今でこそ、いろいろなことが忘れられていますが、当時は、物理学の広範な／膨大なパラメータと偏微分から、頭がパンパンになっていたんですね。

質的なレベルでは、ルシャトリエの原理はうまく機能します - ロジックをコントロールし、推論の合理性を超えないようにすれば。もちろん、すべてを説明できるわけではありませんが（定性的なものですから）、ある行動をとったときにどのような方向に反応が進むのか、1～2年生の学生向けに定性的な説明をしています。

定量的なレベル では、物理化学で記述されます。これは、化学ポテンシャルを考慮しただけの同じ熱力学である。しかし、2年目とは思えないほど...。

P.S. あなたの推論には論理的な欠陥があります。そう、熱は空虚から発生するのではなく、化学反応そのものから発生するのです。ナトリウムと水を混ぜると、どこから熱が出るのでしょうか？そして、火災を悪化させる最大の原因は、火災の例における熱の除去である。原理の素晴らしさは、まさに細部にこだわらず、プロセスの方向性を即座に予測できることにあります。

追伸：間違っているかもしれませんが、冶金で使われる発熱反応では、燃焼部に供給されるのは冷えた酸素の方です。その方が簡単だからというわけではなく、ルシャトリエの原理が働くからです。外部からの酸素供給と冷たいという事実の両方によって、一度に2つの理由で反応が加速されるのです

 
Mathemat:

追伸：間違っているかもしれませんが、冶金で使われる発熱反応では、燃焼帯の酸素は冷たいです。その方が簡単だからというわけではなく、ルシャトリエの原理が働くからです。外部からの酸素供給と寒さのため、同時に2つの理由で反応が加速されるのです！」。

燃焼領域と非燃焼領域の温度差が大きければ、確かに熱は早く伝わりますからね。しかし、「ルシャトリエの原理」の有効性については、まだ疑問があります。要は、燃料の着火はある温度で始まるということを考慮していないのです。したがって、材料を冷やしすぎると、放出される熱が単に反応を維持するのに十分ではなく、プロセスが全く始まらない可能性があります。私は、反応速度の温度依存性は非線形で、ある極限があり、それ以上ではルシャトリエの原理の影響が出始め、それ以下では反応に必要な熱量の影響が大きくなると考える傾向があります。このことは、あなたが正しくおっしゃるように、酸素は冷たいまま炉に供給されますが、たとえばマイナス50度まで特別に冷やされるわけではない（私の勘違いか）、という事実からも裏付けられます。
 
Mathemat:

ビクター 私はマイクロエレクトロニクス技術の教育を受け、モスクワ電子技術研究所（ゼレノグラード市）の物理化学科で学びました。化学、熱力学、物理化学、表面物理学など、たくさん教えてもらいました。今でこそ、いろいろなことが忘れられていますが、当時は、物理学の広範な／膨大なパラメータと偏微分から、頭がパンパンになっていたんですね。

質的なレベルでは、ルシャトリエの原理はうまく機能します - ロジックをコントロールし、推論の合理性を超えないようにすれば。もちろんすべてを説明できるわけではありませんが（定性的なものです）、ある行動をとったときにどのような方向に反応が進むのか、1～2年生の学生向けに定性的な説明をしています。

定量的なレベルでは、これを物理化学で表現しています。熱力学と同じで、化学ポテンシャルが考慮されているだけなのです。しかし、それは2年目のことではなかった...。

P.S. あなたの推論には論理的な欠陥があります。そう、熱は空虚から発生するのではなく、化学反応そのものから発生するのです。ナトリウムと水を混ぜると、どこから熱が出るのでしょうか？そして、火災を悪化させる主な原因は、火災の例でいう熱の除去です。原理の素晴らしさは、まさに、細かいことを考えず、すぐにプロセスの方向性を予測できることにあります。

追伸：間違っているかもしれませんが、冶金で使われる発熱反応では、燃焼部に供給されるのは冷えた酸素の方です。その方が簡単だからというわけではなく、ルシャトリエの原理が働くからです。外部からの酸素供給と冷たいという事実の両方によって、一度に2つの理由で反応が加速されるのです

ルシャトリエの原理には異論はありませんが、問題の解決方法の詳細は好きではありません :)つまり、余計なことを考えずに、ルシャトリエの原理だけを覚えるような問題文になっているようです。

 
alsu: ポイントは、燃料の着火はある温度で始まるということを考慮していないことです。したがって、材料を冷やしすぎると、放出される熱が単に反応を維持するのに十分ではなく、プロセスがまったく始まらない可能性があるのです。

いや、アレクセイ、変なこと考えないでね。すでに反応は着々と 進んでおり、火は燃えている。そして、Chは外気温を急激に下げ、例えば-150℃にします（酸素は気体のままにしておきます）。素人はもちろん、「火が消える」と思うでしょう。しかし、私たちはルシャトリエの原理で武装している...。

このことは、あなたが正しくおっしゃるように、酸素は冷たいまま炉に送り込まれます。しかし、たとえばマイナス50度まで特別に冷やされるわけではありません（私の勘違いでしょうか...）。

なぜ、わざとやらないのか？

ビクターアート： つまり、ルシャトリエの原理だけが思い出されるような問題で、余計なことは書かれていないということですね。

その通りだ、ビクター!追加で具体的なデータを報告することはなかった。まあ、問題を解決するための手段は、それなりに選ぶべきですが...。

 

遅くなった、計算式を教えてくれ。

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キャラクターが設定されています。文字数は2 * N、すなわち偶数である。

文字はN文字ずつの2つのサブセットに分けられる。記号を部分集合に分割する方法の可能な数を決定する。サブセット内のシンボルの位置は重要ではありません。

ということです。

1) 集合 {A,B} (すなわち N=1) に対して、分割の選択肢は1つである。{A} + {B}

2) 集合 {A,B,C,D} に対して (すなわち N=2 の場合)、3 つのバリエーションがある。

{AB} + {CD}

{AC} + {BD}

{AD} + {BC}

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任意の値Nに対する選択肢の数はどのように決めるのですか？

 
Mathemat: もうひとつ素朴な疑問ですが、暑いときと霜のときとでは、どちらが火が強いのでしょうか？ 他の条件はすべて同じです。リッチー、乗ってくれ。

まず、酸素について。酸 素は、空気を蒸留して得られる。もっと近代的な技術、たとえば膜技術もありますが、工業的な規模ではありません。加熱する理由がない。オートジェニックで単体加熱されます。

さて、Naについて です。ナトリウムは水と混ぜると反応しないって、誰が言ったの？水とナトリウムが固形であれば可能です。固体では互いに反応しない。アセチルサリチル酸とクエン酸に炭酸水素ナトリウムを混ぜた発泡性アスピリン錠を思い浮かべてください。水中に入ると-反応、乾燥状態だと-反応なし。

さて、次は反応速度です。ま あ、もちろん、反応速度は温度に左右されますけどね。高ければ高いほどいい。しかし、物理化学を思い出してみよう。他に依存するものはありますか？集中する。集中力は何に依存するのか？密度とかね。ガスの話です。ちなみに、密度は温度に反比例する。つまり、この観点から温度が上昇すると、初期物質の濃度は低下する。

もう1点。反応速度は、燃焼生成物の濃度に依存する。燃焼生成物の濃度が高いほど、反応速度は低下する。

だから、この問題はあまり "直線的 "ではないのです。そして、この掲示板では「放談」となり、具体的な答えが出ないでしょう。

私自身は、明確な答えは出せません。一方では温度が上がると反応速度が上がること、他方では反応速度が下がることを知っています（工学、特に宇宙での利用例もあります）。 燃焼のプロセスは「オートバランス」です。だから、みんなここにいて、まだそこにいないんだ・・・・・。

 
Mathemat: 原燃料＋酸素 <-> 燃焼生成物＋熱Q


もうひとつ。焼くとは？例えば、木ですか？木材が燃えると、石炭、メタン、メタノール、酢酸、水、灰など、分解されることも忘れてはならない。分解するためにエネルギーが必要な場合もあれば、「自己分解」する場合もある - 燃やしているものによる。もっと面白いことがあります。ある物質が酸化されると同時に還元されることがあるのです。どうやって？燃焼」による生成物も多くなりますが、これは錯覚です :)

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