11. klases 18. jautājums

11. klases 18. jautājums

by Iļja Niks Stoligvo -
Number of replies: 3

Labdien!

Uzdevuma tekstā pateikts:

"Pret procesoru, kas  darbojas ar jaudu P = 50 W vienā sekundē atsitas N = 6∙1022 molekulas (vērtība var atšķirties no iepriekš iegūtās). Kāda būs procesora temperatūra pēc siltuma līdzsvara iestāšanās, ja istabas temperatūra ir T0 = 20 0C, pieņemot, ka pēc sadursmes molekulu kūļa temperatūra kļūst vienāda ar procesora temperatūru? Bolcmaņa konstante k = 1.38·10-23 J/K. "

Šo situāciju modelē šādi: Gāzes molekulu kūlis atsitas pret procesoru un siltums no procesora iet uz molekulu kinētiskās enerģijas izmaiņu. Uzdevumā nekas nav minēts ne par pašu gāzi (gaiss, Ar utt.), ne par tās veidu (vienatomu, divatomu). Iepriekšējos punktos aplūkota situācija, kad istaba piepildīta ar gaisu. Tā kā nav atrunāts savādāk un istabā ir gāze, jo pretējā gadījumā nebūtu molekulu, kas sistos pret procesoru, racionāli ir pieņemt, ka istabā atrodas gaiss. Gaiss pamatā sastāv no slāpekļa N(78.08%) un skābekļa O2 (20.95%) maisījuma, tāpēc varam uzskatīt, ka gaiss ir divatomu gāze. Tātad, vienas molekulas enerģijas izmaiņa:

ΔE = 5/2 k ΔT = 5/2 k (Tprocessora - T0), jo vispārīgā gadījumā

ΔE = i/2 kΔT, kur i - brīvibas pakāpju skaits un i=5 divatomu gāzei.

Siltuma līdzsvara gadījumā:

Q = Pt = NΔE = 5/2 N k (Tprocessora - T0), no kurienes

Tprocessora= (2Pt)/(5Nk) + T= (2*50W*1s)/(5*6*10^(22)*1.38*10^(-23) J/K) + 20 °C = 44 °C

Lūdzu izskatīt apelāciju!

Ar cieņu, Iļja Niks Stoligvo.




In reply to Iļja Niks Stoligvo

Atbilde: 11. klases 18. jautājums

by Iļja Niks Stoligvo -
Līdz ar šo, arī 19. jautājumā, ņemot verā augstāk minētos apsverumus, tā kā Argons ir vienatomu, tad arī enerģija, kas tiek piešķirta vienai molekulai, ir mazāka, līdz ar to procesors sildīsies vairāk un līdzsvara temperatūra būs lielāka.
In reply to Iļja Niks Stoligvo

Atbilde: 11. klases 18. jautājums

by Dāvis Zavickis -
Labdien!

Pateicos par argumentāciju. Atbildi publicēju citā diskusijā par tiem pašiem punktiem: https://edu.lu.lv/mod/forum/discuss.php?d=4143
In reply to Dāvis Zavickis

Atbilde: 11. klases 18. jautājums

by Dāvis Zavickis -
18. jautājums: žūrija lēma ieskaitīt arī atbildi, kurā izmantots, ka gaisa brīvības pakāpe ir 5/2.
19. jautājums: tika lemts piešķirt punktu par atbildi "pieaug" tikai tiem skolēniem, kuriem atbilde 18. jautājumā ir sakritīga ar 19. jautājuma atbildi "pieaug".