I lagerringen ASTRID på Aarhus Universitet (se fig. 1) lagrer man bl.a. elektroner. Elektronerne cirkulerer i et lukket, ringformet rør. Elektronerne accelereres og styres i deres bane af elektriske og magnetiske felter. Betingelsen for at det kan lade sig gøre er, at trykket i ringen er ekstremt lille, af størrelsesordenen 10-14atm. Hvis trykket ikke er så lille, vil elektronerne støde ind i gasmolekylerne, så de bringes ud af kurs. Det resulterer i, at de rammer lagerringens vægge og bliver absorberet heri. I denne øvelse vil vi beregne antal molekyler i 1,0cm3 atmosfærisk luft ved trykket 1,0atm og sammenligne det med antal molekyler i luft ved trykket 1,0×10-14atm.
Beregn stofmængden i 1,0cm3 atmosfærisk luft ved trykket 1,0atm og temperaturen 20°C.
For at løse opgaven skal jeg bruge idealgasligning som lyder: p*V=n*R*T
Jeg isolere stofmænden n så det kommer til at se sådan her du: p*V=n*R*T ?n=p*VR*T
Jeg bruger idealgasligning fordi jeg får alle de værdier jeg skal bruge.
p er trykket = 1,0 atm. 1,0 atm svarer til 101300 pa
V er Volumen = 1,0cm3. Hvilken svarer til 0,000001 m3
R er gaskonstanten og den er 8,31 Pa*m3mol*K
T står for temperatur = 20?C, som skal regne om til Kelvin
Da jeg skal omregne temperaturen om til kelvin skal jeg også addere 273 til temperaturen i celsius. Derfor bliver temperaturen så 20+273=293K°. Da vi nu kender alle værdier, kan vi nu indsætte den i formlen. Så det kommer til at se sådan her ud: 101300pa*0,000001m38,31pa*m3mol*K*293K°=4,16*10-5mol
Det er gratis at oprette en konto