Pinlig spørsmål angående formelredigering

Her kan du stille spørsmål vedrørende problemer og oppgaver i matematikk for videregående skole og oppover på høyskolenivå. Alle som føler trangen er velkommen til å svare.

Moderatorer: Aleks855, Gustav, Nebuchadnezzar, Janhaa, DennisChristensen, Emilga

Svar
Realist1
Euclid
Euclid
Innlegg: 1993
Registrert: 30/01-2007 20:39

Hadde fysikkprøve i dag om kapittel 4 (termofysikk), som stort sett gikk fint, bortsett fra at jeg stresset da jeg skulle redigere noen enkle formler. Flere slet med dette, og de fleste brukte bare logikk, deriblant jeg. Læreren sa det gikk greit, men det var likevel ergerlig å ikke få til noe så enkelt. Her er oppgavene:

En gass har temperaturen 2,0 [sup]o[/sup]C. Til hvilken temperatur må vi varme opp gassen for å få fordoblet
a) den gjennomsnittlige kinetiske energien hos molekylene
b) gjennomsnittsfarten til molekylene

Benytter da formelen [tex]E_{\tiny{K}} = \frac12mv^2 = \frac{3}{2} k T[/tex]

der [tex]E_K[/tex] er den gjennomsnittlige kinetiske energien,
[tex]v[/tex] er gjennomsnittsfarten til molekylene,
[tex]k[/tex] er Boltzmannkonstanten ([tex]1,38 \cdot 10^{-23} J/K[/tex]) og
T er temperaturen målt i Kelvin (forklarer ikke denne, håper dere kan det :) ).

For sikkerhets skyld: 2 [sup]o[/sup]C = 275 K
meCarnival
Riemann
Riemann
Innlegg: 1686
Registrert: 07/09-2007 19:12
Sted: Trondheim

Hvor var spørsmålet? Eller bare jeg som ikke fungerer siden jeg akkurat har våknet fra dypt nede i sofa'n? :lol:
Høgskolen i Sør-Trøndelag, Logistikkingeniør
Ingeniørmatematikk IV
Realist1
Euclid
Euclid
Innlegg: 1993
Registrert: 30/01-2007 20:39

meCarnival skrev:Hvor var spørsmålet? Eller bare jeg som ikke fungerer siden jeg akkurat har våknet fra dypt nede i sofa'n? :lol:
Haha :D Jeg vet ikke, jeg. :P
Her er spørsmålet:
Realist1 skrev:En gass har temperaturen 2,0 [sup]o[/sup]C. Til hvilken temperatur må vi varme opp gassen for å få fordoblet
a) den gjennomsnittlige kinetiske energien hos molekylene
b) gjennomsnittsfarten til molekylene
Altså: Vi har formelen jeg beskrev i det første innlegget, og vi har gitt temperaturen T = 275 K. Først: hva blir den nye temperaturen T når E[sub]K[/sub] dobles? Hva blir den nye temperaturen T når v dobles?
Audunss
Jacobi
Jacobi
Innlegg: 328
Registrert: 06/01-2009 21:37

Siden alt er konstanter, regner ikke med at m forandrer seg når T forandres, må du vell doble temperaturen for å doble den kinetiske energien, altså temperaturen må vell bli 550 K.

Siden det er v^2 vil vell v bli dobbelt så stor når k har blitt firedoblet.

v = [symbol:rot] (3*k*T/m)

[symbol:rot] 4 = 2
Realist1
Euclid
Euclid
Innlegg: 1993
Registrert: 30/01-2007 20:39

Det går ikke an å vise det mer matematisk direkte enn det der?
Vektormannen
Euler
Euler
Innlegg: 5889
Registrert: 26/09-2007 19:35
Sted: Trondheim
Kontakt:

Det kan vel "vises" mer matematisk slik: Vi lar [tex]T_0 = 2,0^\circ[/tex]

[tex]E_k = \frac{2}{3}kT_0[/tex]

Vi ønsker å finne temperaturen T slik at [tex]2E_k = \frac{2}{3}kT[/tex]. Da får vi at

[tex]2 \cdot \frac{2}{3}k T_0 = \frac{2}{3}kT[/tex]

[tex]2 T_0 = T[/tex]

.. men det som ligger i dette er vel akkurat det samme som den muntlige forklaringen ovenfor her.

Resonnementet blir helt likt for b). Da har vi at [tex]\frac{1}{2}m(2v)^2 = \frac{2}{3}kT[/tex]

[tex]\frac{1}{2}mv^2 \cdot 4 = \frac{2}{3}kT[/tex]

[tex]\frac{2}{3}kT_0 \cdot 4 = \frac{2}{3}kT[/tex]

[tex]T_0 \cdot 4 = T[/tex]
Elektronikk @ NTNU | nesizer
Realist1
Euclid
Euclid
Innlegg: 1993
Registrert: 30/01-2007 20:39

Takk skal du ha! Det var det jeg var ute etter. :D Smått irriterende. :)
Svar