Fråga:
Hitta Pv i Pv = nRT för molekylärt väte
SalarianEngineer
2013-05-30 04:15:59 UTC
view on stackexchange narkive permalink

Jag försöker skriva ett litet program som beräknar värdena för Ideal Gas Law, specifikt för molekylärt väte (H2) i rymden. Så småningom kommer detta att bli en slags "simulator", men just nu verkar jag ha problem med att komma ihåg min college-kemi och fysik.

Här är en bild av den form jag skapade:

Så i mitt program (skrivet i C #) har jag följande som initialvärden för dessa variabler: 

  P =? v =? n = 2,0158 (vikt i gram H2) T = 2,725 (genomsnittlig temp i rymden) R = 1,67E-27 (1,67 * 10 ^ -27)

Mitt problem är att, hur går man för att försöka lösa för P eller v? Tilldelar du ett godtyckligt nummer för vad du antar att gasens volym skulle vara i rymden och beräknar sedan P baserat på det? Eller är det tvärtom?

Extra, men ändå helt onödig info: Detta berodde på att min 7-åriga dotter frågade mig hur stjärnor gjordes. Jag gav henne förklaringen att alla som till och med har ett avlägset intresse för det ger sina barn, men tyckte att det skulle vara ganska coolt att göra ett litet program som skulle ge henne en visuell bild. Här var min förklaring:

"vi tror att väte höll ihop för att skapa ännu större moln av väte, vilket ökade den totala massan av gasmolnet, vilket ökade gravitationens drag på andra atomer / molekyler av närliggande gas etc. Detta kom så småningom till att gaserna började värmas upp när de klämdes ihop av sin egen massa, men den ökade temperaturen skapade ett yttre tryck (tryck) som kom in i dragkamp. med tyngdkraften som verkar på massan av själva gasen. Och senare fick vi en stjärna. Så tycker de flesta av oss icke-forskare att det händer, hur som helst! "

Det är en ganska cool uppkomst för frågan, men jag tror inte att gasformiga plasmor i en stjärna strikt följer den ideala gaslagen ...
Ja, jag inser att det finns saker som vi inte vet, eller saker som inte kan modelleras av något liknande detta, men målet var bara för en liten simulering av gasansamling.
Två svar:
user467
2013-05-30 04:56:46 UTC
view on stackexchange narkive permalink

Du kan lösa antingen $ P $ eller $ V $. Välj en, säg $ P $ och dela sedan upp den på höger sida $ nRT $ för att få $ V $; dvs $ V = \ frac {nRT} {P} $.

Mer allvarligt måste du kontrollera dina enheter! Du verkar använda Kelvins för $ T $, vilket är rätt, och $ n $ är bara ett antal mol. Men jag känner inte igen ditt värde på $ R $. SI-värdet för $ R $ är $ 8,3144621 (75) $, i enheter av joule per Kelvin-mol. Joules är i sin tur Pascal-meter $ ^ 3 $. Personligen tror jag att de flesta tycker att Pascals är en för liten enhet för tryck. Mycket mer praktiskt skulle vara Torr-liter, och sedan $ R = 62,36367 (11) $. Du kan undersöka många olika enhetskombinationer för $ R $ på den ideala gaskonstantsidan på Wiki: Idealgaskonstant

Zen
2013-05-30 06:15:28 UTC
view on stackexchange narkive permalink

Du behöver en av p eller V för att lösa den andra. Om du har en sfärisk kropp, sedan $ V = \ frac {4} {3} \ pi r ^ 3 $ och koppla in det du vill att din stjärns radie ska vara.

På en relaterad anteckning , den ideala gaslagen kan inte tillämpas på stjärnor eftersom IGL antar att partiklarna sprids oändligt så att tyngdkraften mellan partiklarna är försumbar - vilket uppenbarligen inte är sant för en stjärna!

Jag ber om ursäkt för att jag inte svarat tidigare, jag var utanför staden och mobilappen för SE gör ingenting annat än att krascha ;-) Eftersom IGL inte kan tillämpas på stjärnor, skulle du kunna rekommendera ett annat sätt som jag skulle kunna göra det ? Jag förstår att vi inte vet allt som finns att veta om stjärnbildningen, men kanske finns det ett sätt att jämföra stjärnans temperatur med någon form av konstant vid vilken fusion startas och därmed säga "Ok, här är där det börjar" ? Darn, och jag trodde att jag hade en bra idé (för en gångs skull)!
Jag är inte säker på vad du frågar. Vilken typ av "konstant" letar du efter? (och du kanske är intresserad av att veta att stjärnor inte är enhetliga i temperatur - det kan finnas en mycket stor skillnad mellan korona och kärna).
Bra poäng! Jag är inte helt säker på vad jag sköt för ... målet var att göra en slags simulering för gasmoln som bildades till stjärnor, men det verkar som att det kommer att bli nästan omöjligt att göra utan ytterligare 8 års fysik och kemi ... Jag trodde att kanske IGL skulle ha varit en bra utgångspunkt, för åtminstone utifrån det skulle jag ha kunnat beräkna temperatur och tryck, och sedan använda molnets massa, beräkna hur starkt det skulle påverka närliggande moln (drar i varandra) osv. Tack för hjälpen ändå ;-(


ⓘ
Denna fråga och svar översattes automatiskt från det engelska språket.Det ursprungliga innehållet finns tillgängligt på stackexchange, vilket vi tackar för cc by-sa 3.0-licensen som det distribueras under.
Loading...