Transzportfolyamatok

Hasonló dokumentumok
Egyszerő kémiai számítások

JAVÍTÁSI-ÉRTÉKELÉSI ÚTMUTATÓ

a) Az első esetben emelési és súrlódási munkát kell végeznünk: d A

I./9 Kémiai egyensúly I./10 Egyensúlyi elektrokémia

Fluidizált halmaz jellemzőinek mérése

Általános Kémia. Dr. Csonka Gábor 1. Gázok. Gázok. 2-1 Gáznyomás. Barométer. 6-2 Egyszerű gáztörvények. Manométer

FIZIKA JAVÍTÁSI-ÉRTÉKELÉSI ÚTMUTATÓ

Mágneses momentum, mágneses szuszceptibilitás

Modern Fizika Labor. 2. Elemi töltés meghatározása

Reakciókinetika és katalízis

Diffúzió. Diffúzió sebessége: gáz > folyadék > szilárd (kötőerő)

Modern Fizika Labor. 2. Az elemi töltés meghatározása. Fizika BSc. A mérés dátuma: nov. 29. A mérés száma és címe: Értékelés:

Tiszta anyagok fázisátmenetei

Bor Pál Fizikaverseny 2016/17. tanév DÖNTŐ április évfolyam. Versenyző neve:...

Szent-Györgyi Albert kémiavetélkedő

Anyagismeret 2016/17. Diffúzió. Dr. Mészáros István Diffúzió

körsugár kapcsolata: 4 s R 8 m. Az egyenletből a B test pályakörének sugara:

Molekulák mozgásban a kémiai kinetika a környezetben

2012 február 7. (EZ CSAK A VERSENY UTÁN LEGYEN LETÖLTHETŐ!!!)

(2) Határozzuk meg a következő területi integrálokat a megadott halmazokon: x sin y dx dy, ahol T : 0 x 1, 2 y 3.

Oktatási Hivatal. A 2015/2016. tanévi Országos Középiskolai Tanulmányi Verseny második forduló FIZIKA I. KATEGÓRIA. Javítási-értékelési útmutató

Szakács Jenő Megyei Fizika Verseny, II. forduló, Megoldások. F f + K m 1 g + K F f = 0 és m 2 g K F f = 0. kg m

Oktatási Hivatal KÉMIA I. A 2015/2016. tanévi Országos Középiskolai Tanulmányi Verseny második forduló. Javítási-értékelési útmutató I.

III. Változás. I./9 Kémiai egyensúly I./10 Egyensúlyi elektrokémia

2. Rugalmas állandók mérése

MIKROELEKTRONIKA, VIEEA306

1. A radioaktivitás statisztikus jellege

Diffúzió. Diffúzió. Diffúzió. Különféle anyagi részecskék anyagon belüli helyváltoztatása Az anyag lehet gáznemű, folyékony vagy szilárd

Reológia Mérési technikák

Hatvani István fizikaverseny forduló megoldások. 1. kategória. J 0,063 kg kg + m 3

VEGYIPARI ALAPISMERETEK

1. feladat Összesen 8 pont. 2. feladat Összesen 18 pont

JAVÍTÁSI-ÉRTÉKELÉSI ÚTMUTATÓ

Fázisok. Fizikai kémia előadások 3. Turányi Tamás ELTE Kémiai Intézet. Fázisok

Használati-melegvíz készítő napkollektoros rendszer méretezése

Szakács Jenő Megyei Fizika Verseny, I. forduló, 2003/2004. Megoldások 1/9., t L = 9,86 s. = 104,46 m.

Elektro-analitikai számítási feladatok 1. Potenciometria

Transzportfolyamatok

Folyadékok és gázok áramlása

Számítástudományi Tanszék Eszterházy Károly Főiskola.

2.6. Az ideális gáz fundamentális egyenlete

Kémia OKTV 2006/2007. II. forduló. A feladatok megoldása

OMEGA-3-SAVAKBAN GAZDAG ZSÍROS OLAJOK ZSÍRSAVÖSSZETÉTELE

JAVÍTÁSI-ÉRTÉKELÉSI ÚTMUTATÓ

IV. A STATISZTIKUS FIZIKA ELEMEI

Folyadékok és gázok mechanikája

VILLAMOS ENERGETIKA Vizsgakérdések (BSc tavaszi félév)

Szemcsés szilárd anyag porozitásának mérése. A sűrűség ismert definíciója szerint meghatározásához az anyag tömegét és térfogatát kell ismernünk:

T I T - M T T. Hevesy György Kémiaverseny. A megyei forduló feladatlapja. 8. osztály. A versenyző jeligéje:... Megye:...

1. feladat R 1 = 2 W R 2 = 3 W R 3 = 5 W R t1 = 10 W R t2 = 20 W U 1 =200 V U 2 =150 V. Megoldás. R t1 R 3 R 1. R t2 R 2

X = 9, mol. ph = 4,07 [H + ] = 8, mol/dm 3 Gyenge sav ph-jának a számolása (általánosan alkalmazható képlet):

Newton törvények, lendület, sűrűség

13. Román-Magyar Előolimpiai Fizika Verseny Pécs Kísérleti forduló május 21. péntek MÉRÉS NAPELEMMEL (Szász János, PTE TTK Fizikai Intézet)

HOMOGÉN EGYENSÚLYI ELEKTROKÉMIA: ELEKTROLITOK TERMODINAMIKÁJA

Fizika minta feladatsor

Megoldás a, A sebességből és a hullámhosszból számított periódusidőket T a táblázat

1 k < n(1 + log n) C 1n log n, d n. (1 1 r k + 1 ) = 1. = 0 és lim. lim n. f(n) < C 3

A kolloidika alapjai. 4. Fluid határfelületek

Hatvani István fizikaverseny forduló megoldások. 1. kategória

7. osztály 2 Hevesy verseny, megyei forduló, 2002.

A 27/2012. (VIII. 27.) NGM rendelet (29/2016. (VIII. 26.) NGM rendelet által módosított) szakmai és vizsgakövetelménye alapján.

Az egyenes vonalú egyenletes mozgás

Biofizika szeminárium. Diffúzió, ozmózis

Folyadékok és gázok áramlása

Fizika 1 Elektrodinamika beugró/kis kérdések

Transzportjelenségek

2007/2008. tanév. Szakács Jenő Megyei Fizika Verseny I. forduló november 9. MEGOLDÁSOK

Egy részecske mozgási energiája: v 2 3 = k T, ahol T a gáz hőmérséklete Kelvinben 2 2 (k = 1, J/K Boltzmann-állandó) Tehát a gáz hőmérséklete

Diffúzió 2003 március 28

M13/III. javítási-értékelési útmutatója. Fizika III. kategóriában. A 2006/2007. tanévi. Országos Középiskolai Tanulmányi Verseny

Mérés: Millikan olajcsepp-kísérlete

1. feladat Összesen 10 pont. 2. feladat Összesen 10 pont

V É R Z K A S A Y E N P

Hevesy György Országos Kémiaverseny Kerületi forduló február évfolyam

EGYENÁRAM. 1. Mit mutat meg az áramerısség? 2. Mitıl függ egy vezeték ellenállása?

A nyomás. IV. fejezet Összefoglalás

A rezgések dinamikai vizsgálata, a rezgések kialakulásának feltételei

f (M (ξ)) M (f (ξ)) Bizonyítás: Megjegyezzük, hogy konvex függvényekre mindig létezik a ± ben

5. Pontrendszerek mechanikája. A kontinuumok Euler-féle leírása. Tömegmérleg. Bernoulli-egyenlet. Hidrosztatika. Felhajtóerő és Arhimédesz törvénye.

MAGYAR KERESKEDELMI ÉS IPARKAMARA. Szakma Kiváló Tanulója Verseny. Elődöntő KOMPLEX ÍRÁSBELI FELADATSOR

Belső energia, hőmennyiség, munka Hőtan főtételei

3.1. ábra ábra

Optika. sin. A beeső fénysugár, a beesési merőleges és a visszavert, illetve a megtört fénysugár egy síkban van.

1. fejezet. Gyakorlat C-41

Felületi feszültség: cseppfolyós-gáz határfelületen a vonzerő kiegyensúlyozatlan: rugalmas hártyaként viselkedik.

Volumetrikus elven működő gépek, hidraulikus hajtások (17. és 18. fejezet)

1. A hőszigetelés elmélete

ÁRAMLÁSTAN BMEGEÁT -AM01, -AM11, -AM21, -AKM1, -AT01 1. ZH GYAKORLÓ PÉLDÁK

ezek alapján kívánunk dönteni. Ez formálisan azt jelenti, hogy ellenőrizni akarjuk,

SEMMELWEIS EGYETEM. Biofizikai és Sugárbiológiai Intézet, Nanokémiai Kutatócsoport. Zrínyi Miklós

Természetes vizek, keverékek mindig tartalmaznak oldott anyagokat! Írd le milyen természetes vizeket ismersz!

36. Mikola verseny 2. fordulójának megoldásai I. kategória, Gimnázium 9. évfolyam

Általános Kémia Gyakorlat III. zárthelyi november 7.

1. feladat Összesen: 18 pont. 2. feladat Összesen: 9 pont

1. Híg karbamid-oldat fagyáspontcsökkenésének meghatározása. Előkészítő előadás

Általános Kémia, 2008 tavasz

Hidrosztatika, Hidrodinamika

KÉMIA EMELT SZINTŰ ÍRÁSBELI VIZSGA JAVÍTÁSI-ÉRTÉKELÉSI ÚTMUTATÓ

TestLine - Fizika 7. évfolyam folyadékok, gázok nyomása Minta feladatsor

TestLine - Fizika 7. évfolyam folyadékok, gázok nyomása Minta feladatsor

Átírás:

Traszportfolyaatok F64. Egy duplafalú ablak üvegeiek távolsága 5, c. ekkora a hőátadás sebessége vetés útjá egy 5, C hőérsékletű, eleg szobából a C-os köryetbe az ablak, felületé keresztül? A levegőre =,4 J K s 73, K-e és, at yoáso. A hővetést leíró össfüggés: dt T T 5 C C J eergia,4j K s 6,87 J/ /s, így dz z,5 az, felületre jutó hőátadás érték = J(eergia) A = 6,87 J/ /s, = 6,87 J/s. F65. aoétert kapcsoltuk kisyoású itrogégázt tartalazó üvegbúrához. A gázt kiegedtük egy kicsi lyuko keresztül és a aoéterbe a folyadékszit 8,5 s alatt 65, c agasságról 4, c agasságra csökket. Ha egy fluorozott széhidrogéel végeztük a kísérletet, akkor ugyailye yoásváltozáshoz 8,3 s-ra volt szükség. Száítsuk ki az utóbbi gáz oláris töegét. A Graha-féle effúziós törvéy: effúzió sebessége. ivel az adott yoáscsökkeéshez szükséges idő fordította aráyos az effúzió sebességével, így t azaz t és. Így tehát ha iserjük a két effúziós időt (t és t ), t t valait az egyik gáz oltöegét ( ), akkor a ásik gáz oltöege kiszáolható: t 8,3s 8, g/ol 555 g/ol. t 8,5 s F66. Száítsuk ki a levegő viszkozitását 93,5 K hőérséklete a kietikus gálélet alapjá. Legye σ =,4. ekkora az elélet hibája? (A kísérleti érték 8 P.) c 8k BT A kietikus gálélet srit és c. (Ekek a képletekek a 3 haszálatáál ügyeli kell, hogy idet SI érékegységbe írjuk be.) A levegő átlagos oltöege 9 g/ol, azaz egy db átlagos levegőolekula töege: 4,86 3 g N A = 4,86 6 3 8k BT 8,38 J/K 93,5 K kg, azaz: c 46,6 /s és 6 π 4,86 kg 6 c 4,86 kg 46,6 /s 9 3 3 4,33 5 kg s = 3,3 μp. 3,3 8 Ez a kísérletileg eghatározott adattól 7,8%-kal kisebb: 7,8%. 8 F67. Egy 4, átérőjű, 7,9 g c 3 sűrűségű acélgolyó esési ideje, vastagságú,, g c 3 sűrűségű olajrétege át 55 s. Száítsuk ki az olaj viszkozitását poise-ba. A test körül laiáris áralás va (iel elegedőe kis sebességgel ozog). Ebbe az esetbe a rá ható erők eredője. Ek az erőhatások a következők (yíllal jelölö, hogy elyik erre hat):

Stokes-erő ( ): F Stokes gravitációs erő ( ): felhajtóerő ( ): F 6rv gravitáció szilárd F V folyadék g felhajtó V g ivel az eredőjük, így F Stokes + F felhajtó = F gravitáció. Ebből, valait a göb térfogatát egadó egyeletből (V = 4/3 π r 3 ) levethető a sebességet egadó képlet: g v r szilárd folyadék. Ebbe kell ost ár beíri a feladat adatait SI-értékegységbe: 9, 9,8/s 55 s 9η 79 kg/ 3 kg/ 3,, így η = 3,6 kg s = 3,6 P. F68. Híg cukoroldatot, c hosszú csőbe helyezük el úgy, hogy a kocetrációba lieáris gradiest hozuk létre: a kezdeti kocetráció a cső bal szélé, ol d 3, a jobb szélé pedig,5 ol d 3. A kísérletet 98 K hőérséklete végezzük. Száítsa ki a kéiai poteciál gradieséből szárazó, a réscskéket ozgásba hozó terodiaikai erőt a cső köpé, a kísérlet kezdeti pillaatába. A kocetrációgradiesből szárazó terodiaikai erő: Ugyaakkor RTla, így F' x F' la RT x x kocetráció és aktivitás híg oldatokál gyakorlatilag egyegyezik, így RT a a x F' (ahol x a távolság)., és ivel a RT c c x kocetráció a cső köpé (c),75 ol/d 3, a kocetrációkülöbség a cső két vége között (c) pedig,5 ol/d 3 (a kocetráció balról jobbra csökke, ezért egatív). 8,34 J ol K 98 K,5 Eket az adatokat beírva a képletbe: F',75,,65 4 N/ol (a pozitív előjel balról jobbra érvéyes). F69. Kocetrált szaharózoldatot (5, g cukor/5, c 3 víz) ötük egy 5, c átérőjű hegerbe. Az oldatra, liter vit rétegezük óvatosa úgy, hogy keveredés e törtéik. A diffúzió hatását figyelebe véve (a gravitációs tértől eltekitük) száítsa ki a kocetrációt a rétegtől 5, c agasságba a. ásodperc, b. perc, c. óra és d., év elteltével. A cukor oláris töege 34 g ol, a diffúziós együtthatója pedig 5,6 s.. A Fick II. törvéyéek a egoldása erre a határfeltételre: eyiségek: 5 g 34 g/ol,46 ol c A x 4Dt e / Dt. A bee sreplő A r (,5) π =,963 3

Az időt (t) ide esetbe s-ba kell egadi, így az értéke s (a), 6 s (b), 36 s (c) és 35576 s (d). A képletbe helyettesítve az c értéke ol/ 3 (a), ol/ 3 (b), 3,399 ol/ 3 = 3,399 5 ol/d 3 (c) és 3,5 ol/ 3 =,35 ol/d 3 (d). (Tehát a diffúzió agyo-agyo lassú!) F7. Száítsuk ki a szaharózolekula effektív sugarát vízbe, 5, C-o, ha a diffúziós együtthatója 5, s, a víz viszkozitása pedig, cp. A feladat egoldásához a Stokes Eistei-egyeletet kell haszáli: átredezve: 3 kt,38 J/K 98,5 K a 6D 6 π, kg s 5, s D kt f kt 6a, ait 4, = 4 p.

Elektrolitoldatok vetése F7. A, ol d 3 kocetrációjú káliu-klorid-oldat oláris fajlagos vetése 98,5 K hőérséklete 9 S c ol. A érőcellába töltve 8,44 elleállást érük. A,5 ol d 3 kocetrációjú hagyasav-oldat elleállását ugyaebbe a cellába 444 -ak értük. Száítsa ki a hagyasav pk a értékét. A hagyasav végtele híg oldatbeli oláris fajlagos vetése e a hőérséklete: A cellaálladót akövetkező képletekkel száolhatjuk ki: = 44, S c ol. C, illetve. Eket c R 3 cr 9 S c ol, ol/d 8,44 Ω átredezve: C,3669 c. ivel a 3 3 c /d hagyasavat is ugyaebbe a cellába érjük, így a cellaálladó ott is ugyaeyi, így aztá: 3 3 C c /d,3669 c 33,5 S c ol. 3 Rc 444 Ω,5 ol/d A disszocióciófok ebből száolható: savi disszocióciós álladó: 33,5S c 44, S c ol ol c K a,8 4, így pk a = lgk a = 3,74.,88; ebből pedig a F7. A szulfátio ioozgékoysága 98,5 K-e vis oldatba u = 8,9 8 s V. Becsülje eg az io hidrodiaikai sugarát. A híg vis oldat viszkozitása cp (azaz, 3 kg s ). u f 6a, aiből a hidrodiaikai sugár kifejezhető: a 6u SI-értékegységbe kell behelyettesítei (ahol e db elektro töltése, így e = F/N A = 96485 C / 6, 3 ol =,6 9 C), azaz: a 6u 6π, 3 9,6 C kg s 8,9 F73. A következő adatok NaI(aq)-ra voatkozak 98,5 K-e: 8 s V. A képletbe idet,5 = 5 p. c /(ol d 3 ),,5,, Λ /(S c ol ) 4,, 9, 6,6 Határozza eg a végtele híg oldat oláris fajlagos vetését. A Kohlrausch-törvéy alapjá az Λ értékeket kell c függvéyébe ábrázoli; ekkor egyeest kapuk, aiek a tegelyetste : 6,4 S c ol. Az alábbi ábráról lehet leolvasi:

c /(ol d 3 )..5.. Λ /(S c ol ) 4.. 9. 6.6 c.36.77..44 6 4 y = -69.5x + 6.4 8 6.5..5 egjegyzés: Így lehet kísérletileg eghatározi erős elektrolitok végtele híg oldatbeli oláris fajlagos vetését. F74. A káliu-klorid, a káliu-itrát és az ezüst-itrát végtele híg oldatáak vetése redre 49,9, 45, és 33,4 S c ol 5, C-o. eyi az ezüst-klorid végtele híg oldatáak vetése e a hőérséklete? Az iook függetle vádorlásáak Kohlrausch-féle törvéyét haszáljuk, azaz. Ezt az itt egadott égy sóra alkalazva: K 49,9Sc ol () K KNO 45,Sc ol 3 () K NO 3 NO 33,4Sc ol 3 (3) NO 3 (4) ivel (4) = () + (3) (), így K NO KNO 3 3 49,9 S c ol + 33,4 S c ol 45, S c ol = 38,3 S c ol. egjegyzés: Rosszul oldódó sók végtele híg oldatbeli oláris fajlagos vetését így lehet csak eghatározi/kiszáoli, e pedig úgy it a jól oldódó elektrolitokét (F73), ert ekből a rosszul oldódó sókból e tuduk orális kocetrációjú ( 3 ) oldatot készítei. F75. ilye háyadát szállítja a lítiuio az átfolyó áraak 5, C-os vis lítiu-broidoldatba? A lítiu- és a broidio ozgékoysága e hőérséklete redre 4, 4 és 8,9 4 c s V. Az átviteli szá szietrikus (:) elektrolitra: u 4 Li 4, c s V t,334 = 33,4%. 4 4 u u 4, c s V 8,9 c s V Li Br

F76. Híg ezüst-itrát-oldat elektrolízisekor a katódo,456 g ezüst vált le. Az elektrolízis előtt a katódtér adott térfogatába,433 g, az elektrolízis utá pedig,384 g ezüstkloridot csaptuk le. Száoljuk ki az ezüstiook átviteli száát. Az ezüst relatív atotöege 7,87, a klóré 35,45. A katódo leváló ayageyisége:,456 g 7,87 g/ol 3,945 3 ol. Az elektrolízis előtt és utá a katódtér adott térfogatába lévő ayageyisége: (el) (el),433 g 43,3 g/ol, ol; (ut),384 g (ut),77943 ol; tehát = (el) (ut) = 43,3 g/ol,56935 3 ol. Ebből az átviteli szá (ivel a katódtérbe végbeeő változásból idig az aio átviteli száát tudjuk eghatározi): t t t NO3,4786. NO 3 3,56935 ol,54 és 3 3,945 ol F77. Átviteli száot határozuk eg Hittorf ódsrével. Az átviteli száot érő készülékbe sósavoldatot elektrolizáluk platia elektródok között. A katódtér,77 g kloridiot tartalazott az elektrolízis előtt, és,49 g-ot az elektrolízis utá. A sorbakapcsolt ezüst-coulobéterbe,56 g ezüst vált le az elektrolízis ideje alatt. Száoljuk ki a hidrogé- és a kloridiook átviteli száát. Hittorf ódsre srit az elektrolizáló cellát háro részre osztjuk, és I t töltést vetük át rajta. Ekkor I t/(z + F) katio selegesítődik a katódo, de csak t + [I t/(z + F)] száú fog a katódtérbe vádoroli. A katiook eyisége a következőképpe száolható: t I t t I t z F z F Tehát a katódtérbe érhető kocetrációváltozásból az aiook átviteli száa száolható.,77 g,49 g A katódo 7,89844 4 ol; a coulobéterbe 35,45 g/ol,56 g 4,65 3 ol. Ekből t,7 és t 7,87 g/ol H t,83. F78. Sósav és lítiu-klorid határfelületéek ozgási sebességét érjük vis oldatba. Az, c átérőjű csőbe a határfelület, perc alatt 5, c-rel ozdult el, ha az ára,54 A. ekkora az oxóiuio átviteli száa, ha a sósav kocetrációja,65 ol d 3? A ozgó határfelületek ódsre az egyik legpotosabb ódsr az átviteli szá eghatározásához. Az átviteli száot a következő képlettel száolhatjuk: z c V F t H I t,7947. z c 3 r h F,65 ol/,5 I t π,5 96485 C/ol,54 A 6s