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Aufgabe:


irgendwie scheint meine Frage in Vergessenheit geraten zu sein...wie auch immer,ich wünsche euch einen guten Rutsch ins neue Jahr! Genièßt die Zeit mit eurer Familie, auch trotz der Umstände..
Bei folgenden Aufgabenteilen habe ich Probleme, wobei ich um Hilfe bitten würde


1. Einzeichnung der Mindestenergie von \(8,3⋅10^{−20}\) 8,3 \cdot 10^{-20} 8,3⋅10^{−20} ins Diagramm?

2. Die Flächen unter den jeweiligen Kurvenabschnitten = den Teilchenzahlen, die diese Mindestenergie besitzen. Bestimme den Flächeninhalt beider Flächen und bilde den Quotienten. Beschreibe die Vorgehensweise. $$A(T_2)A(T_1)= \frac{A\left(T_{2}\right)}{A\left(T_{1}\right)}= A(T1)A(T2)= $$

3. Kopierpapier hat eine fast konstante Dichte und Dicke, weshalb sich auch die entsprechenden Flächen durch Ausschneiden und anschließendes Wiegen vergleichen lassen. Bestimme den Flächenquotienten auf diese Weise. Beurteile dieses Verfahren.

4. Gebe die nach deinen Berechnungen zu erwartende Erhöhung der Reaktionsgeschwindigkeit bei der Temperaturerhöhung von \(300 \mathrm{~K} \) 300 K auf \(330 \mathrm{~K}\) 330 K an.

Ich bedanke mich vielmals und hoffe nun dieses Mal auf Hilfe



20201231_001521.jpg

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Möglicherweise ist diese Aufgabe zum Teil in der Mathelounge besser aufgehoben.

Hallo Aurelie,

Sophie hatte mich gebeten, dass ich mir Deine Aufgabe mal anschaue. Allerdings weiß ich nicht, um was es hier geht. Was genau ist auf der Ordinate abzulesen?

Und wie ist der Kontext der Aufgabe - welcher Prozess verursacht diese Graphen \(T_1\) und \(T_2\)?

Ich nehme an, dass es sich um eine Exponentialfunktion handelt. Ist diese gegeben?

Was ist das für eine 'Berechnung' bei Teil (4)?

Bei der (1) sollte es kein Problem sein, eine senkrechte Linie bei dem Wert von \(8,3\) einzuzeichnen - oder?

Vielen Dank für Ihre Mühe und Ihren Aufwand - ich schätze das sehr..


Ehrlich gesagt habe ich nicht viel mehr gegeben, als Sie hier lesen können.

Es handelt sich eben um chemische Reaktionen (deshalb hatte ich das auf der chemielounge gepostet), wobei wir uns indessen Gleichgewichtsreaktionen anschauen sollte.

Bei der 1 war ich mir nicht sicher, ob es nur ein senkrechter Strich sein sollte oder doch eine Exponentialfunktion, die 0 immee näher kommt (s. Andere)


Liebe Grüße und bleiben Sie gesund

Ich entschuldige mich, dafür, dass ich nicht pünktlich geantwortet habe, jedoch konnte ich mich nicht einloggen...

Hallo, sind Sie noch da?:/

1 Antwort

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Hallo Aurelie,

das ist der Versuch einer Antwort:

Die Aufgabe besteht ja darin, die Flächen unter den Kurven zu berechnen (integrieren) und das Verhältnis der Integrale zu bilden. Wenn Du die Funktionen integrieren sollst, so musst Du sie natürlich kennen.

Ehrlich gesagt habe ich nicht viel mehr gegeben, als Sie hier lesen können.

OK - zumindestens sollte irgendwo eine Information vorliegen, wo die jeweilige Fläche auf der Abzisse beginnen soll! Ich nehme da mal die ominösen \(8,3\) her. Annähern kann man die Funktion evt. mit $$T = a\cdot e^{-b(x-c)}$$das ist gleich bedeutend mit $$T = k \cdot e^{-bx}, \quad k = a \cdot e^{bc}$$Aber für die obige Darstellung mit drei Parametern lässt sich leichter eine nummerische Annäherung an die Graphen finden.

Ich wähle dazu \(c=8,3\), anschließend lässt sich der Wert für \(a\) nämlich unmittelbar aus der Zeichnung ablesen. Es ist der Schnittpunkt der Vertkalen \(x=8,3\) mit dem Graphen. Ich habe das für \(T_1\) mal gemacht:

~plot~ 0.4*e^(-2.01*(x-8.3));x=8.3;[[7|12|-1|3]];{7.5|2};{7.75|1.3};{8|0.65};{8.25|0.37};{8.5|0.2};{9|0.1}; ~plot~

$$T_1(x) = 0,4 \cdot e^{-2,01(x-8,3)}$$Die Punkte habe ich der Zeichnung entnommen und den Parameter \(b\) so angepasst, das es in etwa überein stimmt. Das Integral wäre$$\int T_1(x)\, \text dx = - \frac{0,4}{2,01} \cdot e^{-2,01(x-8,3)}$$Beim Integrieren kommt es nun darauf an, die Grenzen zu finden. Die rechte ist sicher \(\infty\) zumal die Funktion dort gegen 0 gent. Aber wo beginnen?

Wie oben angekündigt nehme ich diese magischen \(8,3\). Dann käme heraus:$$A(T_1) = \int_{8,3}^{\infty} T_1(x) = \left. - \frac{0,4}{2,01} \cdot e^{-2,01(x-8,3)}\right|_{8,3}^{\infty} = \frac{0,4}{2,01} \approx 0,199$$versuche es mal selber für \(T_2\). Falls Du noch Fragen hast, so melde Dich bitte.

Gruß Werner

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Vielen Dank aber ich habe ehrlich gesgat noch nie was von Integralen etc. gehört :O

Ich bin nur in dem Grundkurs...T2 weiss ich deshalb nicht zu berechnen...die 3 und 4 sind mir auch unklar

Vielen Dank aber ich habe ehrlich gesgat noch nie was von Integralen etc. gehört

Ok - dann hilft nur noch das Auszählen der Kästchen oder auf Kohlepapier kopiern, Ausschneiden und Abwiegen.

Weißt Du denn, welche Flächen auf dem Diagramm gemeint sind? Ich habe als linke Grenze der Fläche immer 8,3 angenommen (s.o.).

Danke für die schnelle und hilfreiche Antwort...ich weiß ebenfalls nicht, welche gemeint ist.

Ich habe Ihnen quasi die ganze Aufgabe geschickt :/

Es wäre nett wenn Sie wie bisher das weitererläutern könnten -sprich, auch 3 und 4...

Scheinbar scheint das relevant zu sein, meine Kollegen und Kameraden können mir aber auch nicht erklären wir das geht, zumal sie es selbst nicht verstanden haben


Ich bedanke mich und wünsche eine gesunde Zeit

.ich weiß ebenfalls nicht, welche gemeint ist. Ich habe Ihnen quasi die ganze Aufgabe geschickt :/

mag sein, dass es die 'ganze' Aufgabe war. Aber Du musst irgendeine Hintergrundinformation haben. Es kann doch niemand von Dir verlangen ein Verhältnis zweier Flächen zu berechnen, ohne dass irgendwie definiert ist, welche Flächen überhaupt gemeint sind.

Es wäre nett wenn Sie wie bisher das weitererläutern könnten -sprich, auch 3 und 4...

Jetzt mal im Ernst; dort steht doch:

... weshalb sich auch die entsprechenden Flächen durch Ausschneiden und anschließendes Wiegen vergleichen lassen. Bestimme den Flächenquotienten auf diese Weise.

Und wie willst Du nun irgendeine Fläche auschneiden, ohne zu wissen, um welche Fläche es sich handelt? Ich weiß es auch nicht. Oben in meinem Versuch einer Antwort habe ich irgendwas geraten ... tut mir leid.


Gebe die nach deinen Berechnungen ..

Da steht 'Deine Berechnungen' und Du hast mir mehrfach mitgeteilt, dass Du nicht weißt, was gemeint ist. Woher soll ich es dann wissen?

Welches Fach ist das überhaupt? Ich nehme an: Chemie. Habt Ihr dort ein Buch? Woher stammt die Aufgabe? Kannst Du den- bzw. diejenige nicht fragen, was damit gemeint ist? Was ist das für eine chemische Reaktion? Und gibt es auf der Ordinate wirklich keine Zahlen?

Bei 4 steht

... zu erwartende Erhöhung der Reaktionsgeschwindigkeit...

von Reaktionsgeschwindigkeit ist aber nirgendwo sonst die Rede. Auf der Ordinate ist anscheinend eine Teilchenanzahl abgebildet und auf der Abzisse eine Energie. Mit diesen beiden Größen kommst Du schwerlich zu einer 'Reaktionsgeschwindigkeit' ohne das irgendwelche Hintegrundinformationen vorliegen.

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