[Arşiv] Ticaretle ilgisi olmayan saf matematik, fizik, kimya vb. beyin jimnastiği bulmacaları - sayfa 466

 
Mathemat :

Diğer tüm koşullar aynıdır. Nem, yoğunluk, oksijen içeriği vb. Ve onların farkı bile, reaksiyon bölgesinden ısının uzaklaştırılması gibi reaksiyon hızı üzerinde bu kadar önemli bir etkiye sahip olmaktan uzaktır.

______________________________

Kısacası, kimyada ünlü Le Chatelier ilkesi vardır: bir kimyasal reaksiyon üzerindeki herhangi bir etki, kimyasal dengeyi bu etkiyi azaltacak şekilde değiştirir . Yanma reaksiyonunu yazıyoruz (ekzotermiktir):

Başlangıç yakıtı + Oksijen <-> Yanma ürünleri + Isı Q

Şimdi yanma bölgesini soğutacağız. Başka bir deyişle, ısıyı kaldıracağız. Le Chatelier ilkesine göre reaksiyon, dengeyi dış etkiyi (ısı uzaklaştırma) en aza indirecek şekilde hizalayacaktır. Daha fazla ısı üretmeye "eğiliminde" olacaktır. Isı reaksiyonun sağ tarafında olduğu için denge sağa kayar. Yangın şiddetlenecek.

Yangın neden karbondioksit ile söndürülür? Evet, her şey basit: karbondioksit, yanma reaksiyonunun ürünlerinden biridir. Konsantrasyonunu yapay olarak arttırırsak, yanma reaksiyonunun dengesi sola (henüz karbondioksitin olmadığı yere), yani. yanmanın tersi yönde.

Bir başka örnek, bir yangınla ilgili sonuncusu: eğer yanma ürünleri yanma bölgesinden çıkarılırsa, yanma daha yoğun olacaktır (reaksiyon direnir ve daha fazla yanma ürünü ekleyerek dış etkilere karşı telafi etmeye çalışır). Bu metalurjide kullanılıyor gibi görünüyor.

Kış aylarında Antarktika'daki Vostok yangınından sonra hayatta kalmayı başaran kutup kaşiflerimiz hakkında okuduğumu hatırlıyorum. Yangın sırasında don çok güçlüydü. Kutup kaşifleri alüminyumun yandığını hatırlar. Bu hiçbir şeyi kanıtlamaz, ancak soğuk havanın bir yangının çok güçlü olmasını engellemediğini gösterir.


Teorik olarak, cevap doğru görünüyor, ancak hava yoğunluğunu hesaba katmadan "ısı gidermenin" bir şekilde çok doğru görünmediğini hissediyorum :)

Ve deney, tüm "diğer koşulların" özdeşliğini yerine getirmek için kapalı bir kapta yapılırsa? Yakıtın daha düşük bir sıcaklıkta daha hızlı yanabilmesinin pek mümkün olmadığını düşünüyorum.

 
Mathemat :

Diğer tüm koşullar aynıdır. Nem, yoğunluk, oksijen içeriği vb. Ve onların farkı bile, reaksiyon bölgesinden ısının uzaklaştırılması gibi reaksiyon hızı üzerinde bu kadar önemli bir etkiye sahip olmaktan uzaktır.

______________________________

Kısacası, kimyada ünlü Le Chatelier ilkesi vardır: bir kimyasal reaksiyon üzerindeki herhangi bir etki, kimyasal dengeyi bu etkiyi azaltacak şekilde değiştirir . Yanma reaksiyonunu yazıyoruz (ekzotermiktir):

Başlangıç yakıtı + Oksijen <-> Yanma ürünleri + Isı Q

Şimdi yanma bölgesini soğutacağız . Başka bir deyişle, ısıyı kaldıracağız . Le Chatelier ilkesine göre reaksiyon, dengeyi dış etkiyi (ısı uzaklaştırma) en aza indirecek şekilde hizalayacaktır. Daha fazla ısı üretmeye "eğiliminde" olacaktır . Isı reaksiyonun sağ tarafında olduğu için denge sağa kayar. Yangın şiddetlenecek.

İfadelere kategorik olarak katılmıyorum :) Sonuçta, boşluktan ısı ortaya çıkmayacak - aslında, sıcak havanın daha soğuk hava ile daha hızlı yer değiştirmesi nedeniyle hava / oksijen akışı artacaktır - yoğunluk farkı. Oksijen akışını hızlandırdılar -> reaksiyon hızını hızlandırdılar ve "ısıyı uzaklaştırmadılar" -> reaksiyon hızını hızlandırdılar.

Kapalı bir kapta oksijen akışını hızlandırmak mümkün olmayacak - zaten hepsi orada.

 

Victor , mikroelektronik teknolojileri konusunda eğitim aldım, Moskova Elektronik Teknolojisi Enstitüsü (Zelenograd'da) Fizik ve Kimya Fakültesi'nde okudum. Bize her türlü kimya, termodinamik, fiziksel kimya, yüzey fiziği vb. Şimdi çok şey unutuldu, ama sonra kafa tüm bu kapsamlı / yoğun parametrelerden ve fiziksel kimyadaki kısmi türevlerden şişti.

Niteliksel düzeyde, Le Chatelier ilkesi iyi çalışır - mantığı kontrol ederseniz ve akıl yürütmede makul sınırların ötesine geçmezseniz. Tabii ki, her şeyi açıklamaz (niteldir), ancak 1-2 yıllık bir öğrenciye, tepkinin şu ya da bu etki altında hangi yöne gideceğini niteliksel olarak açıklamasını sağlar.

Nicel düzeyde, bu fiziksel kimya ile tanımlanır. Bu aynı termodinamiktir, sadece kimyasal potansiyeli hesaba katar. Ama 2. yıl değildi...

Not: Akıl yürütmenizde mantıksal kusurlar var. Evet, boşluktan ısı gelmez; kimyasal reaksiyonun kendisinden kaynaklanır. Sodyum ve suyu karıştırırsanız, ısı nereden geliyor? Ve yangının yoğunlaşmasının ana nedeni yangın örneğindeki ısının uzaklaştırılmasıdır. İlkenin güzelliği, kesinlikle ayrıntılara girmemenize ve sürecin yönünü hemen tahmin etmenize izin vermesidir.

PPS I yanlış olabilir, ancak metalurjide kullanılan ekzotermik reaksiyonlarda yanma bölgesine verilen soğuk oksijendir. Daha kolay olduğu için değil, Le Chatelier ilkesi çalıştığı için: reaksiyon aynı anda iki nedenden dolayı hızlanır - hem harici oksijen kaynağı nedeniyle hem de soğuk olduğu için!

 
Mathemat :

PPS I yanlış olabilir, ancak metalurjide kullanılan ekzotermik reaksiyonlarda yanma bölgesine verilen soğuk oksijendir. Daha kolay olduğu için değil, Le Chatelier ilkesi çalıştığı için: reaksiyon aynı anda iki nedenden dolayı hızlanır - hem harici oksijen kaynağı nedeniyle hem de soğuk olduğu için!

Görünüşe göre, bu gerçekten mantıklı - yanan ve yanmayan alanlar arasındaki sıcaklık farkı daha yüksekse, ısı gerçekten daha hızlı aktarılacaktır. Ancak Le Chatelier ilkesinin uygulanmasının doğruluğu konusunda hala bazı şüphelerim var. Gerçek şu ki, yakıtın tutuşmasının sadece belirli bir sıcaklıkta başladığını dikkate almıyoruz, bu nedenle malzeme çok fazla soğutulursa işlem hiç başlamayabilir, çünkü. Serbest kalan ısı, reaksiyonu sürdürmek için yeterli değildir. Reaksiyon hızının sıcaklığa bağımlılığının doğrusal olmadığına ve üzerinde Le Chatelier ilkesinin etkisinin başladığı ve altında reaksiyon için gerekli ısı miktarının olduğu belirli bir uç noktaya sahip olduğuna inanmaya meyilliyim. daha büyük bir etki kazanır. Bu, haklı olarak söylediğiniz gibi, oksijenin fırına soğuk beslenmesiyle de desteklenir - ancak bilerek, örneğin -50 dereceye kadar soğutulmaz (ya da yanılıyor muyum?).
 
Mathemat :

Victor , mikroelektronik teknolojileri konusunda eğitim aldım, Moskova Elektronik Teknolojisi Enstitüsü (Zelenograd'da) Fizik ve Kimya Fakültesi'nde okudum. Bize her türlü kimya, termodinamik, fiziksel kimya, yüzey fiziği vb. Şimdi çok şey unutuldu, ama sonra kafa tüm bu kapsamlı / yoğun parametrelerden ve fiziksel kimyadaki kısmi türevlerden şişti.

Niteliksel düzeyde, Le Chatelier ilkesi iyi çalışır - mantığı kontrol ederseniz ve akıl yürütmede makul sınırların ötesine geçmezseniz. Tabii ki, her şeyi açıklamaz (niteldir), ancak 1-2 yıllık bir öğrenciye, tepkinin şu ya da bu etki altında hangi yöne gideceğini niteliksel olarak açıklamasını sağlar.

Nicel düzeyde, bu fiziksel kimya ile tanımlanır. Bu aynı termodinamiktir, sadece kimyasal potansiyeli hesaba katar. Ama 2. yıl değildi...

Not: Akıl yürütmenizde mantıksal kusurlar var. Evet, boşluktan ısı gelmez; kimyasal reaksiyonun kendisinden kaynaklanır. Sodyum ve suyu karıştırırsanız, ısı nereden geliyor? Ve yangının yoğunlaşmasının ana nedeni yangın örneğindeki ısının uzaklaştırılmasıdır. İlkenin güzelliği, kesinlikle ayrıntılara girmemenize ve sürecin yönünü hemen tahmin etmenize izin vermesidir.

PPS I yanlış olabilir, ancak metalurjide kullanılan ekzotermik reaksiyonlarda yanma bölgesine verilen soğuk oksijendir. Daha kolay olduğu için değil, Le Chatelier ilkesi çalıştığı için: reaksiyon aynı anda iki nedenden dolayı hızlanır - hem harici oksijen kaynağı nedeniyle hem de soğuk olduğu için!

Le Chatelier ilkesine karşı çıkmıyorum ama sorunu çözmenin detaylarını sevmiyorum :) Yani. görünüşe göre sorunun formülasyonu, gereksiz ayrıntılar olmadan sadece Le Chatelier ilkesini hatırlatacak şekildedir.

 
alsu : Gerçek şu ki, yakıtın tutuşmasının sadece belirli bir sıcaklıkta başladığını hesaba katmıyoruz, bu nedenle malzeme çok fazla soğutulursa işlem hiç başlamayabilir, çünkü. Serbest kalan ısı, reaksiyonu sürdürmek için yeterli değildir.

Hayır, Alexei , zeki olmaya gerek yok. Reaksiyon zaten istikrarlı bir şekilde devam ediyor, ateş yakıyor. Ve H anında, dış sıcaklığı keskin bir şekilde soğutuyoruz - diyelim ki -150'ye (oksijen gaz olarak kalsın). Sakinleri, elbette, ateşin nafik söneceğini düşünecektir. Ama biz Le Chatelier ilkesiyle donanmış durumdayız...

Bu, haklı olarak söylediğiniz gibi, oksijenin fırına soğuk beslenmesiyle de desteklenir - ancak bilerek, örneğin -50 dereceye kadar soğutulmaz (ya da yanılıyor muyum?).

Neden bilerek yapmıyorsun?

VictorArt: Yani görünüşe göre sorunun formülasyonu, gereksiz ayrıntılar olmadan sadece Le Chatelier ilkesini hatırlatacak şekildedir.

Aynen, Victor ! Herhangi bir ek, spesifik veri sağlamadım. Eh, sorunu çözmenin yolları uygun seçilmelidir ...

 

Yavaşladığım bir şey, bana formülü söyle.

---

Birçok sembol var. Karakter sayısı: 2 * N, yani Bile.

Semboller, her biri N sembolden oluşan 2 alt kümeye bölünmüştür. Karakterleri alt kümelere bölmek için olası seçeneklerin sayısını belirlemek gerekir. Alt kümedeki karakterin konumu önemli değildir.

Onlar.:

1) {A,B} kümesi için (yani N=1 için) tek bir bölme seçeneği vardır: {A} + {B}

2) {A,B,C,D} kümesi için (yani N=2 için) 3 seçenek vardır:

{AB} + {CD}

{AC} + {BD}

{AD} + {BC}

---

İsteğe bağlı bir N değeri için seçeneklerin sayısı nasıl belirlenir?

 
Mathemat : Başka bir basit soru: Ateş ne zaman daha güçlüdür - sıcakta mı soğukta mı? Diğer tüm koşullar aynıdır. Richie , bağlan.

Oksijenle başlayalım. Oksijen, havanın damıtılmasıyla elde edilir. Daha modern teknolojiler olmasına rağmen - örneğin membran, ancak bu endüstriyel ölçekte değil. Isıtmak için - hiçbir sebep yok. Otojende kendini ısıtacaktır.

Şimdi Na hakkında . Sodyumun suyla reaksiyona girmeden karıştırılamayacağını kim söyledi? Su ve sodyumun katı halde olması mümkündür. Katı halde birbirleriyle reaksiyona girmezler. Efervesan aspirin tabletlerini hatırlayın - orada asetilsalisilik ve sitrik asitler sodyum bikarbonat ile karıştırılır. Suya girer - reaksiyon, kuru halde - hayır.

Şimdi reaksiyon hızı hakkında. Tabii ki, reaksiyon hızı sıcaklığa bağlıdır. Ne kadar yüksek, o kadar yüksek. Ama fiziksel kimyayı hatırlayalım. Başka neye bağlı? Maddelerin konsantrasyonundan. Peki ya konsantrasyon? Örneğin, yoğunluktan. Ben gazlardan bahsediyorum. Bu arada yoğunluk, sıcaklıkla ters orantılıdır. Dolayısıyla, bu açıdan bakıldığında, başlangıç maddelerinin konsantrasyonu artan sıcaklıkla azalır.

Bir an daha. Reaksiyon hızı, yanma ürünlerinin konsantrasyonuna bağlıdır. Yanma ürünlerinin konsantrasyonu ne kadar yüksek olursa, reaksiyon hızı o kadar düşük olur.

Yani, sorunun oldukça "doğrusal" olmadığı ortaya çıkıyor. Ve bu forumda "kabarık" olacak ve belirli bir cevap olmayacak.

Bana gelince, ben de kesin olarak cevaplayamam. Bir yandan sıcaklık arttıkça reaksiyon hızının arttığını, diğer yandan azaldığını biliyorum (ve bunun teknolojide, özellikle uzayda örnekleri var). Yanma işlemi "otomatik dengelemeye" sahiptir. Bu yüzden hepimiz buradayız ve orada değiliz, henüz .....

 
Mathemat : Yakıt + Oksijen <-> Yanma Ürünleri + Isı Q


Bir an daha. Yanan ne? Örneğin ahşap? Ahşabın yandığında ayrıştığını unutmayın: kömür, metan, metanol, asetik asit, su, kül vb. Bazen ayrışma için enerji gerekir ve bazen "kendi kendine gider" - neyin yandığına bağlıdır. Daha ilginç şeyler var - bir madde aynı anda hem oksitlenebilir hem de indirgenebilir. Nasıl? Ve bunun gibi. Gittikçe daha fazla "yanan" ürün var, ancak bu bir yanılsama :)

 
PapaYozh :

Yavaşladığım bir şey, bana formülü söyle.

---

Birçok sembol var. Karakter sayısı: 2 * N, yani Bile.

Semboller, her biri N sembolden oluşan 2 alt kümeye bölünmüştür. Karakterleri alt kümelere bölmek için olası seçeneklerin sayısını belirlemek gerekir. Alt kümedeki karakterin konumu önemli değildir.

Onlar.:

1) {A,B} kümesi için (yani N=1 için) tek bir bölme seçeneği vardır: {A} + {B}

2) {A,B,C,D} kümesi için (yani N=2 için) 3 seçenek vardır:

{AB} + {CD}

{AC} + {BD}

{AD} + {BC}

---

İsteğe bağlı bir N değeri için seçeneklerin sayısı nasıl belirlenir?


Formülün = n! / (iki kümenin eleman sayısı) / 2 olacağı ortaya çıktı. Neyse gözüme çarptı. Harf 4 - ABCD. Yani 4 element. 4! = 24. 24/4=6 6/2=3

Bununla birlikte, kontrol etmeniz gerekir. Yani 6 sayısı için kombinasyon sayısı bu formüle göre olacaktır = 6!/6/2 = 60 kombinasyon.