[Arquivo!] Pura matemática, física, química, etc.: problemas de treinamento do cérebro não relacionados ao comércio de qualquer forma - página 466
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Vou pesquisar no Google quem é Trachtenberg.
Todas as outras condições são idênticas. Umidade, densidade, conteúdo de oxigênio, etc. E mesmo sua diferença não afeta tanto a velocidade da reação quanto a remoção do calor da zona de reação.
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Em resumo, há um famoso princípio de le Chatelier na química: qualquer influência na reação química muda o equilíbrio químico de tal forma que reduz essa influência. Vamos anotar a reação de combustão (é exotérmica):
Fonte de combustível + Oxigênio <-> Produtos de combustão + Calor Q
Agora vamos esfriar a zona de combustão. Em outras palavras, dissiparemos o calor. A reação, de acordo com o princípio de Le Chatelier, alinhará o equilíbrio de modo a minimizar a influência externa (extração de calor). Ele "tenderá" a gerar mais calor. Como temos o calor do lado direito da reação, o equilíbrio se deslocará para a direita. O fogo vai se intensificar.
E por que um incêndio é extinto com dióxido de carbono? É simples: o dióxido de carbono é um dos produtos da reação de combustão. Se aumentarmos artificialmente sua concentração, o equilíbrio da reação de combustão se deslocará para a esquerda (para onde ainda não havia dióxido de carbono), ou seja, na direção oposta à combustão.
Outro exemplo, o último sobre fogo: se os produtos de combustão forem removidos da zona de combustão, a queima será mais intensa (a reação resiste e tenta compensar a influência externa adicionando mais produtos de combustão). Isto parece ser usado na metalurgia.
Lembro-me de ler sobre nossos exploradores polares que conseguiram sobreviver a um incêndio na Vostok, na Antártida, durante o inverno. A geada durante o incêndio foi muito dura. Os exploradores polares lembram que o alumínio estava queimando. Isto não prova nada, mas demonstra que o ar frio não impede que o fogo seja muito forte.
Teoricamente a resposta parece correta, mas tenho a sensação de que "dissipação de calor" sem levar em conta a densidade do ar de alguma forma não parece correta :)
E se a experiência for realizada em um navio fechado, para cumprir a identidade de todas as "outras condições"? Acho improvável que o combustível consiga queimar mais rápido a temperaturas mais baixas.
Todas as outras condições são idênticas. Umidade, densidade, conteúdo de oxigênio, etc. E mesmo sua diferença não afeta tanto a velocidade da reação quanto a remoção do calor da zona de reação.
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Em resumo, há um famoso princípio de le Chatelier na química: qualquer influência na reação química muda o equilíbrio químico de tal forma que reduz essa influência. Vamos anotar a reação de combustão (é exotérmica):
Fonte de combustível + Oxigênio <-> Produtos de combustão + Calor Q
Agora vamos esfriar a zona de combustão. Em outras palavras, dissiparemos o calor. A reação, de acordo com o princípio de Le Chatelier, alinhará o equilíbrio de modo a minimizar a influência externa (extração de calor). Ele "tenderá" a gerar mais calor. Como temos o calor do lado direito da reação, o equilíbrio se deslocará para a direita. O fogo vai se intensificar.
Discordo totalmente do texto :) Afinal, o calor não surgirá do vazio - na verdade, o influxo de ar/oxigênio se intensificará, devido ao deslocamento mais rápido do ar quente por ar mais frio - diferença de densidade. Acelerou o fluxo de oxigênio -> acelerou a taxa de reação, em vez de "tirar o calor" -> acelerou a taxa de reação.
Não se pode acelerar o oxigênio em um recipiente fechado - já está tudo lá.
Victor, fui educado em tecnologia microeletrônica, estudei no departamento de física e química do MIET (em Zelenograd). Eles nos deram muita química, termodinâmica, físico-química, física de superfícies, etc. Agora muitas coisas foram esquecidas, mas naquela época nossas cabeças estavam inchadas de todos esses parâmetros extensivos/intensivos e derivados parciais na física.
Em um nível qualitativo, o princípio Le Chatelier funciona bem - se você controla a lógica e não vai além da razoabilidade no raciocínio. Naturalmente, não explica tudo (porque é qualitativo), mas dá uma explicação qualitativa para um estudante de 1-2 anos em que direção a reação irá quando uma determinada ação for tomada.
No nível quantitativo, ela é descrita pela química física. Esta é a mesma termodinâmica, somente com potencial químico levado em conta. Mas este não foi o segundo ano...
P.S. Há falhas lógicas em seu raciocínio. Sim, o calor não surge do vazio; ele surge da própria reação química. Se você mistura sódio e água, de onde vem o calor? E é a remoção do calor no exemplo do fogo que é a principal razão pela qual o fogo é exacerbado. A beleza do princípio é precisamente que ele permite não entrar em detalhes e prever a direção do processo imediatamente.
P.P.S. I pode estar errado, mas nas reações exotérmicas utilizadas na metalurgia, é o oxigênio frio que é alimentado na zona de combustão. Não porque seja mais fácil, mas porque o princípio de Le Chatelier funciona: a reação é acelerada por duas razões ao mesmo tempo - tanto pela alimentação de oxigênio externo como pelo fato de estar frio!
P.P.S. I pode estar errado, mas nas reações exotérmicas utilizadas na metalurgia, o oxigênio na zona de combustão é frio. Não porque seja mais fácil, mas porque o princípio de Le Chatelier funciona: a reação é acelerada por duas razões ao mesmo tempo - tanto por causa do fornecimento externo de oxigênio como porque está frio!
Victor, fui educado em tecnologia microeletrônica, estudei no departamento de física e química do Instituto de Tecnologia Eletrônica de Moscou (em Zelenograd). Recebemos muita química, termodinâmica, físico-química, física de superfícies, etc. Agora muitas coisas foram esquecidas, mas naquela época nossas cabeças estavam inchadas de todos esses parâmetros extensivos/intensivos e derivados parciais na física.
Em um nível qualitativo, o princípio Le Chatelier funciona bem - se você controla a lógica e não vai além da razoabilidade no raciocínio. Claro, não explica tudo (é qualitativo), mas dá uma explicação qualitativa para um estudante de 1-2 anos em que direção uma reação irá quando uma determinada ação for tomada.
Em um nível quantitativo, isto é descrito pela físico-química. É o mesmo que a termodinâmica, somente com o potencial químico levado em conta. Mas isso não foi no segundo ano...
P.S. Existem defeitos lógicos em seu raciocínio. Sim, o calor não surge de um vazio; ele surge da própria reação química. Se você mistura sódio e água, de onde vem o calor? E é a remoção do calor no exemplo do fogo que é a principal razão pela qual o fogo é exacerbado. A beleza do princípio é precisamente que ele permite não entrar em detalhes e prever a direção do processo imediatamente.
P.P.S. I pode estar errado, mas nas reações exotérmicas usadas na metalurgia, é o oxigênio frio que é alimentado para a zona de combustão. Não porque seja mais fácil, mas porque o princípio de Le Chatelier funciona: a reação é acelerada por duas razões ao mesmo tempo - tanto pela alimentação de oxigênio externo como pelo fato de estar frio!
Não discuto o princípio de Le Chatelier, mas não gosto dos detalhes da solução do problema :) Isto é, parece que a formulação do problema é tal que apenas o princípio de Le Chatelier é lembrado, sem detalhes desnecessários.
Não, Alexey, não tenha nenhuma idéia engraçada. A reação já está em andamento, o fogo está ardendo. E no momento do Ch, resfriamos bruscamente a temperatura externa - digamos, até -150 (deixar o oxigênio permanecer um gás). O leigo, é claro, pensará que o fogo sairá de ação. Mas estamos armados com o princípio do Le Chatelier.
Isto também é apoiado pelo fato de que, como você disse corretamente, o oxigênio é alimentado no forno a frio - mas não é intencionalmente resfriado até -50 graus, por exemplo (ou estou errado?).
Por que não fazê-lo de propósito?
VictorArt: Isto é, aparentemente a redação do problema é tal que apenas o princípio de Le Chatelier é lembrado, sem detalhes extras.
Exatamente, Victor! Eu não relatei nenhum dado adicional específico. Bem, e os meios para resolver o problema devem ser escolhidos em conformidade.
Estou diminuindo a velocidade, me dê uma fórmula.
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Há um conjunto de caracteres. O número de caracteres é 2 * N, ou seja, até.
Os caracteres são divididos em 2 subconjuntos de N caracteres cada. Determinar o número de formas possíveis de dividir os símbolos em subconjuntos. A posição do símbolo no subconjunto não é importante.
Ou seja:
1) Para o conjunto {A,B} (isto é, com N=1) há uma única opção de divisão: {A} + {B}
2) Para o conjunto {A,B,C,D} (isto é, para N=2) existem 3 variantes:
{AB} + {CD}
{AC} + {BD}
{AD} + {BC}
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Como determinar o número de escolhas para um valor arbitrário de N ?
Primeiro, sobre o oxigênio. O oxigênio é obtido através da destilação do ar. Embora existam tecnologias mais modernas - tecnologia de membrana, por exemplo, mas não é em escala industrial. Não há motivo para aquecê-lo. Ele será aquecido por si só em um autogene.
Agora sobre Na. Quem disse que o sódio não pode ser misturado com água sem uma reação? Você pode se a água e o sódio estiverem na forma sólida. Na forma sólida, eles não reagem uns com os outros. Pense em comprimidos de aspirina efervescente onde ácido acetilsalicílico e ácido cítrico são misturados com bicarbonato de sódio. Uma vez na água - reação, em forma seca - sem reação.
Agora, a taxa de reação. Bem, é claro, a taxa de reação depende da temperatura. Quanto mais alto é, mais alto é. Mas lembremos da físico-química. Do que mais depende? Concentração. E a concentração depende de quê? Densidade, por exemplo. Estou falando de gases. A densidade, por sinal, é inversamente proporcional à temperatura. Assim, conforme a temperatura aumenta deste ponto de vista, a concentração de substâncias iniciais diminui.
Mais um ponto. A taxa de reação depende da concentração dos produtos de combustão. A maior concentração de produtos de combustão é, a menor taxa de reação é.
Portanto, a questão não é muito "linear". E será "divagante" neste fórum e não haverá uma resposta específica.
Quanto a mim, eu também não posso dar uma resposta definitiva. Por um lado sei que a taxa de reação aumenta com o aumento da temperatura, por outro lado diminui (e há exemplos de seu uso na engenharia, particularmente no espaço). O processo de combustão é 'auto-equilibrado'. É por isso que estamos todos aqui e ainda não estamos lá .....
Mais uma coisa. O que está queimando? Madeira, por exemplo? Não esqueça que a madeira se decompõe quando queima: carvão, metano, metanol, ácido acético, água, cinzas, etc. Às vezes é preciso energia para se decompor, e às vezes "se auto-decompõe" - depende do que está queimando. Há coisas mais interessantes - uma substância pode ser oxidada e reduzida ao mesmo tempo. Como? assim. Os produtos de "combustão" também se tornam mais, mas isto é uma ilusão :)