Onde stazionarie e termodinamica

[Ariz]

Lo iodio ha massa molare 127 g.Un'onda stazionaria di frequenza 1KHz si instaura in un tubo riempito di Iodio a 400K .I nodi dell'onda hano distanza mutua 6,77 cm.Si determini a partire da questi dati se lo iodio è un gas biatomico o monoatomico.

Io ci ho provato:

dove è un rapporto che determina il valore degli atomi della gas.



ora...ho provato a dire che l'energia interna è l'energia cinetica K (perché non vedo variazione di potenziale e se prendo il tubo come sistema non c'è lavoro esterno)

perciò :


Dove m è la massa molare.

io ricordo che lambda \2 è uguale alla distanza (D)tra i nodi...



però non torna con ilrapporto,dovrebbe essere biatomico , il rapporto viene 9\100 Ho scordato delle formule termodinamiche o energetiche?

[modesto]

Mi pare che la che usi come velocità molecolare sia in realtà la velocità dell'onda nel mezzo, se non sbaglio i conti circa 130 m/sec. Decisamente più bassa delle velocità quadratiche medie molecolari a quella temperatura. Ma forse non ti ho capito.

[Ariz]

Mi pare che la che usi come velocità molecolare sia in realtà la velocità dell'onda nel mezzo, se non sbaglio i conti circa 130 m/sec. Decisamente più bassa delle velocità quadratiche medie molecolari a quella temperatura. Ma forse non ti ho capito.

Io non so sento quasi di aver sbagliato il bilancio energetico. Inoltre dici che è la velocità quadratica media che va in quella relazione?

[modesto]

Ci dovrebbe essere una relazione fra la velocità dell'onda che hai considerato e le altre grandezze insieme al rapporto che permette di discriminare.

[Ariz]

Ci dovrebbe essere una relazione fra la velocità dell'onda che hai considerato e le altre grandezze insieme al rapporto che permette di discriminare.

Ma..esiste?? XD Perché non riesco proprio a pensare come risolverlo..io ho pensato che essendo un sistema chiuso l'energia si conserva e ,dato che non tengo conto di quella di potenziale, c'è solo la cinetica!(ma forse devo tener conto anche di quella di potenziale..sarà questa l'anello di congiunzione??), comunque si..sarebbe buono ricavare una relazione tra le due velocità,comunque devo sempre tener conto della formula iniziale giusto?

[modesto]

Ma..esiste?? XD Perché non riesco proprio a pensare come risolverlo..io ho pensato che ... comunque si..sarebbe buono ricavare una relazione tra le due velocità,comunque devo sempre tener conto della formula iniziale giusto?

Dalla equazione delle onde, se vai a controllare, si deduce che la velocità c dell'onda nel mezzo gassoso è data da

dove p è la pressione, è la densità dello iodio incognita perchè non si conosce nè la sua massa nè il volume V del tubo e è il rapporto fra i calori specifici che vale 1,4 per i biatomici e 1,6 per i monoatomici come si sa. Usando la legge dei gas perfetti è facile vedere che per cui
, con massa molare.
Sembrerebbe a posto tutto. Ma facendo i conti, se non li sbaglio, risulta
la metà di quanto dovrebbe. Non so se i dati siano infelici, se io sbaglio i conti oppure se già si possa dire che è biatomico perchè il valore è più vicino a 1,4.

[Ariz]

anch'io ho fatto i calcoli e viene come a te...vediamo se qualcuno ci segnala l'errore.

[redslion]

L'onda stazionaria non immette potenza nel gas né ne aumenta la temperatura, giusto? Nel problema è sottinteso che l'onda è appena partita?

[Ariz]

L'onda stazionaria non immette potenza nel gas né ne aumenta la temperatura, giusto? Nel problema è sottinteso che l'onda è appena partita?

Più precisamente penso non immette energia..se la immettesse aumenterebbe la temperatura cambierebbe...

[Rigel]

Il ragionamento di modesto è corretto, il punto è che 127 g è la massa molare atomica dello iodio non quella molecolare. la massa molare molecolare è dove n è il numero di atomi della molecola.
Usando le formule scritte da modesto si può ricavare il rapporto che è 0.7. a questo punto si capisce facilmente che la molecola è biatomica