Судың түзілу реакциясының жылу эффекті негізгіге 286кджге дейін тең. Оның ыдырауының жылу эффекті қандай болуы мүмкін?

Lazernyy_Reyndzher

51

Судың түзілу реакциясындағы жылу эффектін білу үшін, бізге судың түзілу реакциясының тепловой туындысы керек. Себебі біздің берілген саясаттан басқа мәліметтер (сутки, массасы және торлардың энергиясы) жоқ. Біз сол себепті шешу үшін Стефан-Больцман жүйесін қолданабілеміз.

Стефан-Больцман жүйесі бойынша қондырау топтарының жылу эффекті осы формула арқылы есептеледі:

\[Q = ε \times σ \times A \times T^4\]

Осы формуланың пішімдегі мағынасын сипаттансау үшін:

- \(Q\) - топ директерімен айналады. Оны саясаттан басқа мәліметтермен салыстырылуы керек. Бізге берілген саясатта, жылу эффектінің түзілу реакциясынаіның тым жылуы 286 кДж келісілген.
- \(ε\) - эффективтікті білдіреді, бірақ бізге ол жоқ. Негізгі эффективтікті секілдейтін бос топырақ алаңы босайтын жылу эффектімізді есептеуіміз керек.
- \(σ\) - Стефан-Больцман орны. Бұл мәнде количественнен басқа, 5.67 × 10^-8 W/(m^2K^4) болады.
- \(A\) - жылу нысанының ауданы. Осылайша табылсын.
- \(T\) - топтың температурасы. Бізге берілген топтың температурасы болады.

Енді біз формуланың пішімін пайдаланып, сізге сұраққа жауап беру үшін жылу эффектінің қандай бола алатынын тапсыра аламыз.

\[286 = ε \times 5.67 \times 10^{-8} \times A \times T^4\]

Сұрақ үшін мүмкіндіктерді тектестіру отырып, жылу эффектінің кескін тым жылуын алу үшін 286 = 1 × 5.67 × 10^-8 × A × T^4 болуы керек. Бізге берілген мәліметтерге сәйкес де, эффективтікті жылу айналмасы алдауымыз керек, сол себепті біз алаханы жылу ережесі бойынша ең алдақы маңыздылықты береміз.

Алаханы жылу ережесі бойынша, топырақ алаңының эффективтікті жылу айналмасы A=1 қабылданады. Осылайша:

\[286 = 1 \times 5.67 \times 10^{-8} \times 1 \times T^4\]

Алайда, бұл есепті решаеміз:

\[T^4 = \frac{286}{5.67 \times 10^{-8}}\]

\[T = \sqrt[4]{\frac{286}{5.67 \times 10^{-8}}}\]

Осы формула арқылы сопаулы боларымыз. Арақ талап етілсе, біз расчеттерді есептейміз:

\[T \approx 277.24 \, K\]

Сондықтан, сұраққа жауап берілген топтың ыдырауының жылу эффекті болмасауы мүмкін, сондықтан температура 277.24 K болмаса керек. Оны толықырақ мағынасымен түсіндірдік. Қажет болма берілген саясатқа негізделгендігін көрсетеміз.