תרגול 2 גזים V V הינו הנפח המולרי. = n

Σχετικά έγγραφα
חורף תש''ע פתרון בחינה סופית מועד א'

תרגול 8 קשרי מאקסוול, פוגסיות, הפוטנציאל הכימי ואקטיביות

תרגול מס' 6 פתרון מערכת משוואות ליניארית

פתרון תרגיל מרחבים וקטורים. x = s t ולכן. ur uur נסמן, ur uur לכן U הוא. ur uur. ur uur

תשובות מלאות לבחינת הבגרות במתמטיקה מועד ג' תשע"ד, מיום 0/8/0610 שאלונים: 315, מוצע על ידי בית הספר לבגרות ולפסיכומטרי של אבירם פלדמן

תרגיל 13 משפטי רול ולגראנז הערות

תרגול 1 חזרה טורי פורייה והתמרות אינטגרליות חורף תשע"ב זהויות טריגונומטריות

= 2. + sin(240 ) = = 3 ( tan(α) = 5 2 = sin(α) = sin(α) = 5. os(α) = + c ot(α) = π)) sin( 60 ) sin( 60 ) sin(

פתרון תרגיל 8. מרחבים וקטורים פרישה, תלות \ אי-תלות לינארית, בסיס ומימד ... ( ) ( ) ( ) = L. uuruuruur. { v,v,v ( ) ( ) ( ) ( )

יסודות לוגיקה ותורת הקבוצות למערכות מידע (סמסטר ב 2012)

תרגול פעולות מומצאות 3

ריאקציות כימיות

[ ] Observability, Controllability תרגול 6. ( t) t t קונטרולבילית H למימדים!!) והאובז' דוגמא: x. נשתמש בעובדה ש ) SS rank( S) = rank( עבור מטריצה m

1 θ ( ) ( ) ( ) ) L dt = & L dt

לדוגמה: במפורט: x C. ,a,7 ו- 13. כלומר בקיצור

Charles Augustin COULOMB ( ) קולון חוק = K F E המרחק סטט-קולון.

ל הזכויות שמורות לדפנה וסטרייך

אלגברה ליניארית 1 א' פתרון 2

קיום ויחידות פתרונות למשוואות דיפרנציאליות

פתרון תרגיל 5 מבוא ללוגיקה ותורת הקבוצות, סתיו תשע"ד

Logic and Set Theory for Comp. Sci.

PDF created with pdffactory trial version

gcd 24,15 = 3 3 =

לדוגמא : dy dx. xdx = x. cos 1. cos. x dx 2. dx = 2xdx לסיכום: 5 sin 5 1 = + ( ) הוכחה: [ ] ( ) ( )

דף פתרונות 7 נושא: תחשיב הפסוקים: צורה דיסיונקטיבית נורמלית, מערכת קשרים שלמה, עקביות

אלגברה מודרנית פתרון שיעורי בית 6

אלקטרומגנטיות אנליטית תירגול #2 סטטיקה

מתמטיקה בדידה תרגול מס' 5

לוגיקה ותורת הקבוצות פתרון תרגיל בית 8 חורף תשע"ו ( ) ... חלק ראשון: שאלות שאינן להגשה נפריד למקרים:

{ : Halts on every input}

ערה: הגזירה היא חלקית, כלומר גוזרים את התלות המפורשת של G ב ξ בלבד, ולא נהוג לסמן את קצב השינוי באנרגיה החופשית של גיבס בתגובה כך: G

צעד ראשון להצטיינות מבוא: קבוצות מיוחדות של מספרים ממשיים

גבול ורציפות של פונקציה סקלרית שאלות נוספות

שדות תזכורת: פולינום ממעלה 2 או 3 מעל שדה הוא פריק אם ורק אם יש לו שורש בשדה. שקיימים 5 מספרים שלמים שונים , ראשוני. שעבורם

שאלה 1 V AB פתרון AB 30 R3 20 R

אלגברה ליניארית (1) - תרגיל 6

TECHNION Israel Institute of Technology, Faculty of Mechanical Engineering מבוא לבקרה (034040) גליון תרגילי בית מס 5 ציור 1: דיאגרמת הבלוקים

I. גבולות. x 0. מתקיים L < ε. lim אם ורק אם. ( x) = 1. lim = 1. lim. x x ( ) הפונקציה נגזרות Δ 0. x Δx

פתרון 4. a = Δv Δt = = 2.5 m s 10 0 = 25. y = y v = 15.33m s = 40 2 = 20 m s. v = = 30m x = t. x = x 0.

תרגול משפט הדיברגנץ. D תחום חסום וסגור בעל שפה חלקה למדי D, ותהי F פו' וקטורית :F, R n R n אזי: נוסחת גרין I: הוכחה: F = u v כאשר u פו' סקלרית:

כן. v J v=1. v=0 J=3 J=2 J=1 J=0 J=3 J=2 J=1 J=0

מתמטיקה בדידה תרגול מס' 2

"קשר-חם" : לקידום שיפור וריענון החינוך המתמטי

סיכום חקירת משוואות מהמעלה הראשונה ומהמעלה השנייה פרק זה הינו חלק מסיכום כולל לשאלון 005 שנכתב על-ידי מאיר בכור

לוגיקה ותורת הקבוצות פתרון תרגיל בית 4 אביב תשע"ו (2016)

brookal/logic.html לוגיקה מתמטית תרגיל אלון ברוק

מתכנס בהחלט אם n n=1 a. k=m. k=m a k n n שקטן מאפסילון. אם קח, ניקח את ה- N שאנחנו. sin 2n מתכנס משום ש- n=1 n. ( 1) n 1

תרגיל 7 פונקציות טריגונומטריות הערות

משוואות רקורסיביות רקורסיה זו משוואה או אי שוויון אשר מתארת פונקציה בעזרת ערכי הפונקציה על ארגומנטים קטנים. למשל: יונתן יניב, דוד וייץ

אלגברה לינארית (1) - פתרון תרגיל 11

מתמטיקה בדידה תרגול מס' 13

f ( x, y) 1 5y axy x xy ye dxdy לדוגמה: axy + + = a ay e 3 2 a e a y ( ) במישור. xy ואז dxdy למישור.xy שבסיסם dxdy וגבהם y) f( x, איור 25.

כימיה פיסיקלית כימיה פיסיקלית סילבוס קורס

The No Arbitrage Theorem for Factor Models ג'רמי שיף - המחלקה למתמטיקה, אוניברסיטת בר-אילן

יווקיינ לש תוביציה ןוירטירק

אינפי - 1 תרגול בינואר 2012

סיכום- בעיות מינימוםמקסימום - שאלון 806

(2) מיונים השאלות. .0 left right n 1. void Sort(int A[], int left, int right) { int p;

פתרון תרגיל 6 ממשוואות למבנים אלגברה למדעי ההוראה.

סיכום בנושא של דיפרנציאביליות ונגזרות כיווניות

קבוצה היא שם כללי לתיאור אוסף כלשהו של איברים.

( )( ) ( ) f : B C היא פונקציה חח"ע ועל מכיוון שהיא מוגדרת ע"י. מכיוון ש f היא פונקציהאז )) 2 ( ( = ) ( ( )) היא פונקציה חח"ע אז ועל פי הגדרת

גיאומטריה גיאומטריה מצולעים ניב רווח פסיכומטרי

: מציאת המטען על הקבל והזרם במעגל כפונקציה של הזמן ( )

מתמטיקה בדידה תרגול מס' 12

ניהול תמיכה מערכות שלבים: DFfactor=a-1 DFt=an-1 DFeror=a(n-1) (סכום _ הנתונים ( (מספר _ חזרות ( (מספר _ רמות ( (סכום _ ריבועי _ כל _ הנתונים (

החשמלי השדה הקדמה: (אדום) הוא גוף הטעון במטען q, כאשר גוף B, נכנס אל תוך התחום בו השדה משפיע, השדה מפעיל עליו כוח.

גמישויות. x p Δ p x נקודתית. 1,1

אלקטרומגנטיות אנליטית תירגול #13 יחסות פרטית

x = r m r f y = r i r f

אלגוריתמים / תרגיל #1

חידה לחימום. כתבו תכappleית מחשב, המקבלת כקלט את M ו- N, מחליטה האם ברצוappleה להיות השחקן הפותח או השחקן השappleי, ותשחק כך שהיא תappleצח תמיד.

מכניקה אנליטית תרגול 6

טענה חשובה : העתקה לינארית הינה חד חד ערכית האפס ב- הוא הוקטור היחיד שמועתק לוקטור אפס של. נקבל מחד חד הערכיות כי בהכרח.

פתרונות , כך שאי השוויון המבוקש הוא ברור מאליו ולכן גם קודמו תקף ובכך מוכחת המונוטוניות העולה של הסדרה הנתונה.

קבל מורכב משני מוליכים, אשר אינם במגע אחד עם השני, בכל צורה שהיא. כאשר קבל טעון, על כל "לוח" יש את אותה כמות מטען, אך הסימנים הם הפוכים.

תשובות מלאות לבחינת הבגרות במתמטיקה מועד חורף תשע"א, מיום 31/1/2011 שאלון: מוצע על ידי בית הספר לבגרות ולפסיכומטרי של אבירם פלדמן.

בסל A רמת התועלת היא: ) - השקה: שיפוע קו תקציב=שיפוע עקומת אדישות. P x P y. U y P y A: 10>6 B: 9>7 A: 5>3 B: 4>3 C: 3=3 C: 8=8 תנאי שני : מגבלת התקציב

Domain Relational Calculus דוגמאות. {<bn> dn(<dn, bn> likes dn = Yossi )}

מצולעים מצולעהוא צורה דו ממדית,עשויה קו"שבור"סגור. לדוגמה: משולש, מרובע, מחומש, משושה וכו'. לדוגמה:בסרטוט שלפappleיכם EC אלכסוןבמצולע.

אלגברה א' - פתרונות לשיעורי הבית סמסטר חורף תשס"ט

הרצאה 7 טרנזיסטור ביפולרי BJT

תרגילים באמצעות Q. תרגיל 2 CD,BF,AE הם גבהים במשולש .ABC הקטעים. ABC D נמצאת על המעגל בין A ל- C כך ש-. AD BF ABC FME

הרצאה תרגילים סמינר תורת המספרים, סמסטר אביב פרופ' יעקב ורשבסקי

c ארזים 26 בינואר משפט ברנסייד פתירה. Cl (z) = G / Cent (z) = q b r 2 הצגות ממשיות V = V 0 R C אזי מקבלים הצגה מרוכבת G GL R (V 0 ) GL C (V )

אוסף שאלות מס. 3 פתרונות

Vcc. Bead uF 0.1uF 0.1uF

תרגול 5 פוטנציאל חשמלי ואנרגייה חשמלית

הגדרה: מצבים k -בני-הפרדה

הרצאה. α α פלוני, וכדומה. הזוויות α ל- β שווה ל-

Physical Chemistry 2 תילקיזיפ הימיכ אספוקב קיקלח

מכניקה קוונטית 2 תרגול

סדרות - תרגילים הכנה לבגרות 5 יח"ל

В.О. Бугаенко. Уравнения Пелля. Второе издание. МЦНМО, 2010.

x a x n D f (iii) x n a ,Cauchy

גודל. איור 29.1 ב- = 2 = 4. F x שני דרכים לחבר: גאומטרית ואלגברית. איור d = 3

המנגנון היחיד שעונה על כל התנאים הללו הוא,(III) ולכן זוהי התשובה הנכונה: (III) X slow

פתרונות מלאים אלגברה 1 מ בחן אמצע חורף תשס"ג מטריצה הפיכה ב- הפיכה סקלרית, לכן A = αi

תרגול #7 עבודה ואנרגיה

משוואות דיפרנציאליות לינאריות הומוגניות עם מקדמים קבועים

Transcript:

תרגול גזים n כאשר גז אידאלי מקיים הינו הנפח המולרי. המשוואה התקבלה משילוב של שני חוקים אמפיריים: חוק בויל (6**) שהראה שעבור טמפרטורה קבועה ומסה קבועה ככל שהלחץ גדול יותר הנפח קטן יותר. וחוק שרל (chrel) משנת 780 שהראה שעבור לחץ קבוע ככל שמעלים את הטמפרטורה נפח הגז עולה. קלאוזיוס איחד את שני החוקים לחוק שאנו מכירים היום בשנת 8** החוק הוא עבור חלקיקים נקודתיים, כשאין אינטראקציות בין החלקיקים. הוא נכון גם בקירוב טוב עבור כל גז בלחצים נמוכים מאוד וטמפרטורות גבוהות. Z פקטור הקומפרסביליות הינו מדד נוח לבדיקת הסטיה מהתנהגות של גז אידיאלי Z כאשר אנו נמצאים במצב של גז אידיאלי. לגז אמיתי, גז ראלי אנו נקבל סטיות מ-. בלחצים גבוהים נקבל סטיות גדולות מ- זאת בגלל שחלקיקי הגז אינם נקודתיים ולכן תופסים נפח, הנקרא הנפח האסור, נפח אותו חלקיק אחר לא יכול לתפוס, כלומר, הנפח שהחלקיקים תופסים יהיה גדול יותר ולכן המונה בפקטור הקומפרסיביליות יהיה גדול יותר. בלחצים נמוכים מאוד השואפים ל- 0 חלקיקי הגז כמעט ואינם מרגישים אחד את השני ולכן הגז מתנהג בדומה לגז אידאלי ופקטור הקומפרסביליות שואף ל-. בתחום של לחצים בינוניים ניתן לראות גזים בהם הסטיה היא מתחת ל- הסיבה נובעת מהאינטראקציה החזקה בין מולקולות הגז שגורמת להקטנת הנפח. ניתן לפתח את Z בחזקות של / וגם בחזקות של,פיתוחים אלה הם פיתוחי טורי חזקות ומטרתם היא ליצור תלות רק במשתנה אחד כאשר לשאר המשתנים מתייחסים כקבועים אלו פיתוחים ויריאלים:

Z Z c...... ניתן לקשר בין המקדמים הויריאלים הנתונים משתי הצורות

לדוגמא (שאלה בתרגיל הכיתה) נביע את מקדמי הפיתוח בלחץ ע"י מקדמי הפיתוח בנפח:.../ :...... חשוב לציין שלקחנו את האיברים עד סדר שלישי ב- שכן אנו מעוניינים במקדמים הויריאלים מסדר שני ושלישי ולכן לא המשכנו את הפיתוח מעבר לאברים אלה. כעת ניקח את התוצאות עבור חזקות של ונציב בדחיסות לפי הלחץ: ( ) c Z c..... c.. c c נשווה למקדמים הויריאלים של הפיתוח לפי הנפח: ( ) כאשר המקדם הויריאלי השני מתאפס( ) הגז הריאלי מתנהג כמו גז אידאלי. הסיבה המתמטית הינה שהאיבר השני יורד והמקדם הבא הינו מאוד קטן לכן גם אותו ניתן להזניח ומכאן רואים ש Z שווה בערך ל-. הטמפ' בה זה קורה נקראת טמפ' בויל וטווח הלחצים בהם אנו מקבלים 0 יכול להיות רחב.

משוואת ואן דר ואלס דרך נוספת להציג את הקשר בין הגדלים התרמודינמיים,, היא משוואת ואן דר ואלס. ואן דר ואלס טען כי יש להכניס למשוואת הגזים האידיאליים תיקונים בנפח ובלחץ ע"מ שתתאר גם גזים אמיתיים. התיקון בנפח נובע מכך שמולקולות תופסות חלק מנפח הכלי, או במילים אחרות יש נפח אסור למולקולות, דבר המקטין את הנפח המותר לגז. התיקון בלחץ נובע מכך שקיימות אינטראקציות מושכות בין חלקיקי הגז כך שחוץ מהלחץ המופעל עליהם ומצמיד אותן אחת לשניה הן נצמדות אחת לשניה גם עקב האינטראקציות. וכך המשוואה נראית: ( ) כאשר זהו התיקון לנפח ו- / זה התיקון ללחץ. נראה איך ניתן לקבל משוואה זו (עם קצת נפנופי ידיים). נובע מהנח האסור- הנפח שחלקיקים לא יכולים לתפוס. נפח זה קשור לגודל החלקיקים, נניח שיש לנו חלקיק אחד, בעל רדיוס, חלקיק אחר לא יכול להיות בכל מקום בנפח,4/π() אבל על מנת שלא נספור את הנפח הזה פעמיים נחלק ב-. כלומר π() / מהיכן הגיע התיקון ללחץ, הוא קשור לכך שיש אינטראציות בין החלקיקים. נניח שהאנרגיה הממוצעת שחלקיק אחד מרגיש כתוצאה משכנו היא ε, ונניח שהוא מרגיש רק את שכניו בנפח w. מה האנרגיה שהחלקיק ירגיש? U. εwn/ במערכת ישנם N חלקיקים, האנרגיה הכוללת תהיה Un/εwN / (שוב, חילקנו ב- על מנת לא לסכום פעמיים) מהי האנגריה של המערכת /εwn / איזה הנחות עשינו?. הנחנו שהחלקיקים קשיחים, לכן הנפח האסור הוא פשוט גודל החלקיק.. לקחנו בחשבון רק את האנרגיה הממוצעת שחלקיק אחד מרגיש כתוצאה משכניו.

( ) / ( ) : / Z 4 x x x x Z x שאלה בתרגיל הכיתה: נרשום את משוואת ואן דר ואלס במונחים של הדחיסות: וזוהי הצורה המקובלת של משוואת ואן דר ואלס. נמשיך לפתח לצורת פקטור הדחיסות: כדי להמשיך בפיתוח נניח כי /< ולכן ניתן לפתחו לטור טיילור:...... i i i נציב: חזרנו לפיתוח הויריאלי לפי / ומכאן שמשוואת ואן דר ואלס היא ניסוח נוסף למשוואה הויריאלית עם מספר קטן של קבועים. נעבור עכשיו לפונקציות מצב ומסלולים: שאלה מתרגיל הכיתה: I II עבור מול אחד של גז אידאלי, נעבור מנקודה לנקודה בשני מסלולים: הראשון מסלול ישיר בין שתי הנקודות (I) והשני מנקודה ל- ואז ל- (II) II n n בשני המסלולים נחשב את השינוי בנפח, כאשר נזכור כי עבור גז אידאלי מתקיים:

םלשה לאיצנרפידה תא בותכל שי יונישה תא בשחל מ"ע ןכלו םינתשמ ינש לש היצקנופ וז :היצקנופה לש d d d לולסמ :I רשיה תאוושמ תא אצמנ ןיב רשק לבקל מ"ע -ל :ידמימ דח לרדטניא םע ראשנ ךכו d d

:חפנב יונישב ונלביקש תא ביצנ d d d d d d d d d d d d תא ביצנ : לולסמ :II -מ עטקב -ל רמולכ,הרוטרפמטב יוניש ןיא יכ םישרתה יפל תוארל לק.d0 :ןכלו / d d d d -מ עטקב -ל רמולכ,ץחלב יוניש ןיא יכ םישרתהמ תוארל לק :ןכלו.d0

d d d d / ( ) ( ) ( ) סה"כ השינוי בנפח יהיה הסכום של כל השינויים בשני חלקי המסלול: וקיבלנו שהנפח השתנה באותה התורה בשני המסלולים.הסיבה לכם היא שהנפח הינה פונקצית מצב והאינטגרל על מסלול סגור של דיפרנציאל שלם הוא 0. [tm] נראה עכשיו דוגמה לפונקציה שהיא אינה פונקצית מצב ולכן האינטגרל שלה על מסלול סגור לא יתאפס. שאלה 4 מתרגיל הכיתה: כמה מלים על עבודה: הדיפרנציאל של העבודה אינו שלם (כפי שראיתם בכיתה), העבודה היא לא פונקציית מצב. זה אומר שאינטגרל על מסלול סגור לא נותן 0, נראה זאת בדוגמא הבאה. למעשה זה אומר שכאשר כותבים ) ( w dw w w כי העבודה תלויה במסלול הספציפי שנבחר. השינוי בעבודה המתבצעת ע"י המערכת נתונה ע"י: w w w c dw ext d עבור מסלול :c בקטע c השינוי בנפח הוא 0 ולכן העבודה הנעשית d 0.75.5 c [] הינה 0 ולכן: w w.5 0.75 5.5 tm tm 0.J w 557

w w d w dc עבור מסלול :dc הינה 0 ולכן: בקטע d השינוי הנפח הוא 0 ולכן העבודה הנעשית w w.0.5 0.75.75 tm dc w 78kJ

שאלה מספר 5:. נתחיל בחישוב הפשוט של הנפח המולרי לפי משוואת הגזים האידאליים: r 8.5 0 660K Ke 0.60 9r e מציאת הנפח המולרי מתוך משוואת ואן דר ואלס אינה פשוטה ולכן קל יותר להשתמש בתוכנות מתמטיות כגון מתמטיקה לצורך כך נסדר תחילה את המשוואה, ( ) ( ) 0 0 כך שנקבל משוואה מפורשת עבור הנפח: את המשוואה שקיבלנו עבור הנפח הצבנו בתכנת מתמטיקה (או כל תכנה מתמטית 0.95 ± 0.89676i 0.9066. אחרת) וקיבלנו פתרונות: ניתן לראות כי שניים מהפתרונות הם מרוכבים ואין לזה שום משמעות פיזיקלית ולכן שני פתרונות אלו נופלים ונשארנו עם פתרון אחד ממשי. במידה ואין לנו גישה למחשב ניתן לפתור את המשוואה בעזרת איטרציות. העיקרון בצורת חישוב זו הוא בידוד המשתנה הרצוי כפונקציה של עצמו, ניחוש פיתרון משוער והצבתו במשוואה למציאת פתרון קרוב יותר לערך האמיתי, עד שמגיעים למצב בו כל הצבה נוספת לא משנה את הערך הקודם, כלומר התכנסות לפתרון יחיד. ככל שנבחר דיוק מספרי קטן יותר, כלומר פחות ספרות ערך, כך ההתכנסות לפתרון תהיה מהירה ( n) ( ) 0 יותר. נבודד את הנפח כפונקציה של עצמו:

(0) 0.60 ( 4) ( 5) ( 6) (0) יהיה הניחוש הראשון שלנו. ניחוש מושכל יהיה לקחת את התוצאה עבור גז אידאלי r 4.77 9r0.60 0.4558 0.4077 0.94 0.94 0.908 0.906 0.74 0.60 0.74 שקיבלנו בסעיף הראשון של השאלה: r 8.5 0 660K K 9r ניתן לראות כי עבור דיוק של 4 ספרות 6 איטרציות הספיקו כדי להגיע לפתרון שקיבלנו מהמחשב.

סיכום: *משוואת גז אידיאלי. לגז אידיאלי אין נפח, אין גם אינטראקציות בין החלקיקים. *נציג את פקטור הקומפרסביליות, עבור גז אידיאלי הוא אחד אבל עבור גז ריאלי יש סטיות מאחד (להסביר מדוע). ניתן לבטא אותו כטור חזקות של הנפח או של הלחץ. *נראה איך מקשרים בין מקדמי החזקה של הלחץ ושל הנפח. *גז ואן דר ואלס- קירוב לגז ריאלי. מניחים שלחלקיקים יש נפח (חלקיקים קשיחים, התופסים נפח מולרי ), מניחים גם שיש משיכה בין החלקיקים במרחקים גדולים מה שגורם ללחץ קטן יותר. *ניתן לבטא גם את משוואת ואן-דר ואלס כטור של חזקות ב- או ב- p. במקום שיהיו לנו אינסוף קבועים המתארים את הגז יש רק שני קבועים ו- ואת כל הקבועים הויריאליים נבטא בעזרתם *חישוב השינוי בנפח במעגל תרומדינמי במישור - *חישוב העבודה במעגל --c-d *חישוב הנפח המולרי עבור תנאים מסויימים ממשוואת ואן-דר ואלס.