schoolФизика
verifiedРешено AI
Решение задачи: Увеличение скорости реакции в 100 раз (γ=2)
help_outlineУсловие задачи
Насколько нужно увеличить температуру, чтобы скорость реакции увеличилась в 100 раз? Температурный коэффициент химической реакции равен 2.
lightbulbКраткий ответ
Для увеличения скорости реакции в 100 раз при температурном коэффициенте 2, температуру необходимо увеличить примерно на 66.44 градуса. Решение основано на правиле Вант-Гоффа.
Подробное решение
Дано:
\( \gamma = 2 \)
\( \frac{v_2}{v_1} = 100 \)
Найти:
\( \Delta T \) — ?
Решение:
Для решения задачи воспользуемся правилом Вант-Гоффа, которое устанавливает зависимость скорости химической реакции от температуры:
\[ \frac{v_2}{v_1} = \gamma^{\frac{T_2 - T_1}{100}} \]
Или в более удобном виде:
\[ \frac{v_2}{v_1} = \gamma^{\frac{\Delta T}{10}} \]
Подставим известные значения в формулу:
\[ 100 = 2^{\frac{\Delta T}{10}} \]
Для нахождения показателя степени прологарифмируем обе части уравнения:
\[ \lg(100) = \lg(2^{\frac{\Delta T}{10}}) \]
\[ 2 = \frac{\Delta T}{10} \cdot \lg(2) \]
Выразим \( \Delta T \):
\[ \Delta T = \frac{2 \cdot 10}{\lg(2)} \]
Подставим значение десятичного логарифма двойки \( \lg(2) \approx 0,301 \):
\[ \Delta T = \frac{20}{0,301} \approx 66,44 \]
Ответ: Температуру нужно увеличить на \( 66,44 \) градуса.