физика. задача диффузия концентрация атомов водорода. Решение Молярная масса водорода кгмоль, из справочных данных
![]()
|
![]() В объеме сферического сосуда радиусом R=2 см протекает реакция с образованием атомов водорода. Скорость реакции ![]() ![]() ![]() Дано: R=2 см = 0,02 м ![]() ɛ= ![]() Т=788К D=60 ![]() Найти ![]() Решение Молярная масса водорода μ= ![]() ![]() Средняя концентрация атомов водорода в сосуде= число молекул в сосуде делим на объем сосуда: ![]() Объем сферического сосуда ![]() ![]() Закон Фика: количество диффундирующего вещества за промежуток времени dt через площадку dS, пропорционально площади переноса , градиенту концентрации вещества. Масса газа, переносимого благодаря диффузии через площадку, перпендикулярную направлению, в котором убывает плотность, пропорциональна площади этой площадки, промежутку времени переноса и градиенту плотности. ![]() Отсюда находим концентрацию с у ![]() ![]() Коэффициент диффузии определяется как: ![]() ![]() ![]() ![]() Проверяем размерность: ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() Из этого выражения находим ![]() ![]() Где R=4124 Дж/(кг*К)-газовая постоянная, по справочным данным, см.таблицу выше. ![]() Скорость реакции ![]() То есть это количество атомов водорода N, приходящееся на объем в единицу времени. Отсюда находим количество атомов: ![]() Итак, имеем формулу для определения количества атомов водорода в сферическом сосуде по заданным условиям, подставляем известные значения и определяем: ![]() ![]() Ответ: средняя концентрацию атомов водорода в сосуде ![]() ![]() |