Жылдамдық теріс болуы мүмкін бе? Тәжірибеде оптикалық талшықтағы жарық импульсінің жоғары теріс топтық жылдамдығына қол жеткізілді. Химиялық реакцияның жылдамдық константасы неге тең
Физикалық химиядан тест сұрақтары (химиялық кинетика және электрохимия)
1. Қандай жағдайларда жылдамдық тұрақты болады химиялық реакция A + B àC реакция жылдамдығына тең, яғни W = K?
1) элементар химиялық реакцияларда;
2) әрекеттесуші компоненттер газ фазасында болғанда;
3) әрекеттесуші компоненттердің концентрациясы бірлікке тең болғанда,
яғни CA = CB = 1;
4) реакция фазалар шекарасында жүргенде;
5) жылдамдық константасы реакция жылдамдығына тең болуы мүмкін емес.
2. Химиялық реакция жылдамдығының константасының физикалық мағынасы қандай?
1) жылдамдық константасы химиялық реакция жылдамдығына тең, егер ол газ фазасында жүрсе;
2) әрекеттесуші заттардың концентрациялары біреуге тең болса, жылдамдық константасы химиялық реакция жылдамдығына тең;
3) жылдамдық константасы реакция жылдамдығына тең, егер ол фазалар шекарасында жүрсе;
4) жылдамдық константасының физикалық мағынасы мүлдем жоқ;
5) жылдамдық константасы элементар, бір сатылы химиялық реакциялар жылдамдығына тең.
3. Химиялық реакцияның жылдамдық константасы дегеніміз не?
1) жылдамдық константасы – элементар, бір сатылы реакцияның меншікті жылдамдығы;
2) жылдамдық константасы – газ фазасында жүретін химиялық реакцияның жылдамдығы;
3) жылдамдық константасы – шекара бетінде жүретін химиялық реакцияның жылдамдығы;
4) жылдамдық константасы - әрекеттесуші заттардың концентрациялары бірге тең болған кездегі химиялық реакция жылдамдығы, яғни A + B à C реакциясы үшін CA = CB = 1 және W = K;
5) жылдамдық константасы – әрекеттесуші заттар идеал газдардың молекулалары сияқты әрекет еткен кездегі химиялық реакция жылдамдығы.
4. Нөлдік ретті химиялық реакция жылдамдығының константасының өлшемі қандай?
1) конц.-1уақыт-1; 2) конс.1 уақыт-1; 3) уақыт-1;
5) конц.2уақыт-1; 5) конц.-2рет-1.
5. Бірінші ретті химиялық реакция жылдамдығының константасының өлшемі қандай?
1) конц.-1уақыт-1; 2) конц.1уақыт-1; 3) уақыт-1; 4) конц.-2рет-1; 5) конц.-1.
6. Екінші ретті химиялық реакция жылдамдығының константасының өлшемі қандай?
1) конц.-1уақыт-1; 2) конц.1уақыт-1; 3) уақыт-1; 4) конц.-2рет-1;
5) конц.-1рет-2.
7. Химиялық реакцияның жылдамдығы қандай?
1) химиялық реакцияның жылдамдығы уақыт бірлігінде және көлем бірлігінде әрекеттесетін молекулалар санымен анықталады;
2) химиялық реакцияның жылдамдығы элементар химиялық актідегі әрекеттесуші заттардың концентрациясының өзгеруімен анықталады;
3) химиялық реакцияның жылдамдығы элементар химиялық актідегі бастапқы зат концентрациясының төмендеуімен анықталады;
4) химиялық реакцияның жылдамдығы бастапқы және нәтижесінде пайда болатын заттардың концентрациясының өзгеруімен анықталады;
5) химиялық реакцияның жылдамдығы әрекеттесуші заттардың концентрациясының көбейтіндісі арқылы анықталады.
8. Реакция жылдамдығы теріс болуы мүмкін бе? W \u003d - dCA / dt жазбасы А реакциясы үшін нені білдіредіà IN.
1) иә, жылдамдық теріс мән болуы мүмкін, демек рекорд
W = - dCA/dt дұрыс;
2) жылдамдық теріс мән болуы мүмкін емес, демек жазба
W = - dCA/dt дұрыс емес;
3) жылдамдық теріс мән бола алмайды, ал жазба реакция жылдамдығы бастапқы зат концентрациясының төмендеуімен анықталатынын көрсетеді;
4) иә, жылдамдық теріс мән болуы мүмкін, ал енгізу реакцияның катализатор бетінде жүретінін білдіреді;
5) иә, жылдамдық теріс мән болуы мүмкін, ал жазба реакцияның фаза шекарасында өтетінін білдіреді.
9. Химиялық кинетиканың негізгі постулаты қалай оқылады?
1) химиялық реакцияның жылдамдығы тек концентрацияға байланысты соңғы өнімдерреакциялар;
2) уақыттың әр сәтіндегі реакция жылдамдығы әрекеттесуші заттардың кейбір бүтін немесе бөлшек дәрежеге көтерілген концентрациясының көбейтіндісіне пропорционалды;
3) реакция жылдамдығы барлық әрекеттесуші заттардың концентрациясының көбейтіндісіне тура пропорционал;
4) реакция жылдамдығы - әрекеттесуші компоненттер идеал газдардың молекулалары сияқты әрекет еткендегі жылдамдық константасы;
5) реакция жылдамдығы - бет бірлігіндегі әрекеттесуші заттардың концентрациясының өзгеруі.
10. Реакция реті нөл, бөлшек, теріс болуы мүмкін бе?
1) реакция реті бөлшек және теріс болуы мүмкін емес, бірақ ол нөлге тең болуы мүмкін;
2) реакция реті тек оң сан болуы мүмкін;
3) иә, реакция реті кез келген мәнді қабылдай алады;
4) реакция реті теріс және оң тек бүтін мәндерді қабылдай алады;
5) реакция реті нөлге тең болуы мүмкін емес, бірақ барлық басқа мәндер болуы мүмкін.
11 . Реакцияның затқа қатысты реті және реакцияның жалпы кинетикалық реті қалай аталады?
1) затқа қатысты реакция реті оның теңдеудегі стехиометриялық коэффициенті, ал жалпы кинетикалық реті олардың қосындысы;
2) берілген зат үшін реакция реті W = типті теңдеуге кіретін концентрациядағы көрсеткіш болып табылады, ал жалпы реті (n) олардың қосындысына тең, яғни n = n1 + n2;
3) берілген зат үшін реакция реті – элементар актке қатысатын молекулалар саны, ал олардың қосындысы – реакцияның жалпы реті;
4) берілген зат үшін реакция реті – негізгі кинетикалық теңдеудегі концентрацияның жоғарылау дәрежесінің көрсеткіші, ал олардың туындысы – химиялық реакцияның жалпы реті;
5) зат бойынша реакция реті химиялық реакция теңдеуінде оның стехиометриялық коэффициенті, ал олардың туындысы жалпы реттілік болып табылады.
12. Реакцияның молекулалық қасиеті қандай?
1) молекулалық – химиялық реакцияның элементар актісіне қатысатын молекулалар саны;
2) молекулалық реакция теңдеуіндегі стехиометриялық коэффициенттердің қосындысы;
3) молекулалық – уақыт бірлігінде, көлем бірлігінде әрекеттесетін молекулалар санының өзгеруі;
4) молекулалық – элементар химиялық актте әрекеттесетін молекулалар санының өзгеруі;
5) молекулалық – тәжірибелік жолмен табылған формальды шама.
13. Химиялық реакцияның жылдамдығы А+Вà С 0,12 моль/л× s-1, ал A және B концентрациялары сәйкесінше тең: A = 0,3 моль/л және В = 0,2 моль/л. Бұл реакцияның жылдамдық константасы неге тең?
15. 10-2 (моль/л)-1 с-1; 2) 2,0 (моль/л)-1 с-1; 3) 4,2 (моль/л)-1 с-1;
4) 1.6. 10-3 (моль/л)-1 с-1; 5) 3,1 (моль/л) -1 с -1.
14. Химиялық реакция жылдамдығы 2Аà B - 0,48 (моль/л)× s-1, ал А концентрациясы 0,4 моль/л. Бұл реакцияның жылдамдық константасы неге тең?
1) 3 (моль/л)-1 с-1; 2) 1,6 (моль/л)-1 с-1; 3) 4,8 (моль/л)-1 с-1;
4) 2,4 (моль/л)-1 с-1; 5) 4 (моль/л) -1 с -1.
15. Химиялық реакцияның жүру механизмі қандай?
1) аралық заттардың түзілу процесінің толық теориялық сипаттамасы;
2) химиялық реакцияны құрайтын кезеңдердің жиынтығы;
3) механизм – реакция өнімдерінің күтілетін шығымы;
4) механизм - радикалдарды ескере отырып, процестердің толық сипаттамасы;
5) механизм – химиялық процесті жүргізу тәсілі.
16. Химиялық реакцияның жылдамдығы А+Вà C 0,25 (моль/л)× s-1, ал А және В концентрациясы 0,5 моль/л. Химиялық реакцияның жылдамдық константасы неге тең?
1) 0,15 (моль/л)-1 с-1; 2) 0,75 (моль/л)-1 с-1; 3) 0,45 (моль/л)-1 с-1;
4) 1,0 (моль/л)-1 с-1; 5) 2,5 (моль/л)-1 с-1.
17. Химиялық реакцияның жылдамдығы әрекеттесуші заттардың концентрациясына тәуелді емес пе? Мұндай реакцияның реті қандай?
1) реакция жылдамдығы әрқашан концентрацияға тәуелді, ал реакцияның реті кез келген мәндерді қабылдай алады;
2) иә, ол мүмкін, егер химиялық реакция газ фазасында жүрсе және реакция реті тек оң сан болуы мүмкін;
3) иә, егер реакция катализатордың қатысуымен жүрсе және реакция реті теріс және оң мәндерді қабылдай алады;
4) иә, мүмкін, егер реакция нөлдік ретті реакция ретінде жүрсе;
5) иә, егер реагенттердің біреуінің концентрациясы екіншісінен асып кетсе және реакция реті бөлшек, теріс және оң болуы мүмкін.
18. Нөлдік ретті реакция жылдамдығы бастапқы заттың концентрациясымен қалай өзгереді?
1) нөлдік ретті реакция жылдамдығы концентрацияға тәуелді емес;
2) концентрация артқан сайын мұндай реакцияның жылдамдығы артады;
3) мұндай реакцияның жылдамдығы алдымен жоғарылайды, содан кейін концентрация артқан сайын азаяды;
4) мұндай реакцияның жылдамдығы уақыт өткен сайын, концентрация артқан сайын монотонды түрде төмендейді;
5) мұндай реакцияның жылдамдығы алдымен төмендейді, содан кейін концентрация азайған сайын артады.
19. Бірінші ретті реакцияның жылдамдық константасы жартылай ыдырау периодымен қалай байланысты?
1) https://pandia.ru/text/80/294/images/image003_2.png" width="59" height="45">.png" width="65" height="45">; 5)қысқа кодтар">
сөйлесу қарапайым тіл, үдеу – жылдамдықтың өзгеру жылдамдығынемесе уақыт бірлігіндегі жылдамдықтың өзгеруі.
Үдеу таңбамен белгіленеді а:
a = ∆V/∆tнемесе a \u003d (V 1 - V 0) / (t 1 - t 0)
Үдеу, жылдамдық сияқты, векторлық шама.
a = ΔV/Δt = (ΔS/Δt)/Δt = ΔS/Δt 2
Үдеу – қашықтықтың уақыт квадратына бөлінуі(м/с 2 ; км/с 2 ; см/с 2 ...)
1. Оң және теріс үдеу
Жылдамдық сияқты жеделдеудің де белгісі бар.
Егер машина жылдамдаса, оның жылдамдығы артады, ал жеделдету оң белгіге ие болады.
Автокөлікті тежеу кезінде оның жылдамдығы төмендейді - жеделдету теріс белгіге ие.
Әрине, қашан біркелкі қозғалысүдеу нөлге тең.
Бірақ, сақ болыңыз! Теріс үдеу әрқашан баяулауды білдірмейді, бірақ оң жеделдету әрқашан жеделдету дегенді білдірмейді!Жылдамдық (орын ауыстыру сияқты) векторлық шама екенін есте сақтаңыз. Біздің бильярд допымызға кезек берейік.
Доп тежелумен қозғалсын, бірақ теріс орын ауыстырыңыз!
Доптың жылдамдығы төмендейді («минус») және жылдамдық бағытта теріс мәнге ие («минус»). Нәтижесінде екі «минус» «плюс» - оң жеделдету мәнін береді.
Есіңізде болсын!
2. Орташа және лездік үдеу
Жылдамдыққа ұқсас, жеделдету болуы мүмкін орташаЖәне лезде.
Орташа жеделдетусоңғы және бастапқы жылдамдықтар арасындағы айырмашылық ретінде есептеледі, ол соңғы және бастапқы уақыт арасындағы айырмашылыққа бөлінеді:
A \u003d (V 1 - V 0) / (t 1 - t 0)
Орташа үдеу берілген уақыттағы нақты (лезде) үдеуден ерекшеленеді. Мысалы, тежегіш педальды қатты басқан кезде, автомобиль уақыттың алғашқы сәтінде үлкен үдеу алады. Егер жүргізуші тежеу педальын босатып жіберсе, жеделдету азаяды.
3. Біркелкі және біркелкі емес үдеу
Тежеумен сипатталған жағдай жоғарыда сипатталады біркелкі емес үдеу- күнделікті өмірімізде жиі кездесетін.
Дегенмен де бар біркелкі үдеу, оның ең жарқын мысалы ауырлық күшінің үдеуі, ол тең 9,8 м/с 2, Жердің орталығына бағытталған және әрқашан тұрақты.
Кейбір химиялық реакциялар бірден дерлік жүреді (оттегі-сутегі қоспасының жарылуы, сулы ерітіндідегі ион алмасу реакциялары), екіншісі - тез (заттардың жануы, мырыштың қышқылмен әрекеттесуі), басқалары - баяу (темірдің тот басуы, органикалық қалдықтардың ыдырауы). Баяу реакциялар белгілі болғандықтан, адам оларды байқамайды. Мысалы, граниттің құм мен сазға айналуы мыңдаған жылдар бойы жүреді.
Басқаша айтқанда, химиялық реакциялар басқаша жүруі мүмкін жылдамдық.
Бірақ не жылдамдық реакциясы? Бұл мөлшердің нақты анықтамасы қандай және, ең бастысы, оның математикалық өрнек?
Реакция жылдамдығы дегеніміз - уақыт бірлігіндегі зат мөлшерінің бір көлем бірлігіндегі өзгеруі. Математикалық түрде бұл өрнек былай жазылады:
Қайда n 1 Жәнеn 2 - көлемі бар жүйедегі сәйкесінше t 1 және t 2 уақытындағы зат мөлшері (моль) В.
Жылдамдық өрнек алдында қандай плюс немесе минус таңбасы (±) тұруы қандай заттың – өнім немесе әрекеттесуші заттың мөлшерінің өзгеруіне қарайтынымызға байланысты.
Әлбетте, реакция барысында реагенттер шығыны болады, яғни олардың саны азаяды, сондықтан реагенттер үшін өрнек (n 2 - n 1) әрқашан нөлден аз мәнге ие болады. Жылдамдық теріс мән бола алмайтындықтан, бұл жағдайда өрнектің алдына минус таңбасы қойылуы керек.
Егер реагент емес, өнім мөлшерінің өзгеруін қарастыратын болсақ, онда жылдамдықты есептеу үшін өрнек алдында минус таңбасы қажет емес, өйткені бұл жағдайда өрнек (n 2 - n 1) әрқашан оң болады. , өйткені реакция нәтижесінде өнім мөлшері тек өсуі мүмкін.
Зат мөлшерінің қатынасы nосы зат мөлшері болатын көлемге, молярлық концентрация деп аталады МЕН:
Сонымен, молярлық концентрация ұғымын және оның математикалық өрнегін пайдалана отырып, реакция жылдамдығын анықтаудың басқа әдісін жаза аламыз:
Реакция жылдамдығы деп бір уақыт бірлігіндегі химиялық реакция нәтижесінде заттың молярлық концентрациясының өзгеруін айтады:
Реакция жылдамдығына әсер ететін факторлар
Белгілі бір реакцияның жылдамдығын не анықтайтынын және оған қалай әсер ету керектігін білу жиі өте маңызды. Мысалы, мұнай өңдеу өнеркәсібі уақыт бірлігіндегі өнімнің әрбір қосымша жарты пайызы үшін сөзбе-сөз күреседі. Өйткені өңделген мұнайдың орасан зор көлемін ескерсек, жарты пайызы да жылдық үлкен қаржылық пайдаға түседі. Кейбір жағдайларда кез келген реакцияны, атап айтқанда, металдардың коррозиясын баяулату өте маңызды.
Сонымен, реакция жылдамдығы неге байланысты? Бұл, таңқаларлық, көптеген әртүрлі параметрлерге байланысты.
Бұл мәселені түсіну үшін, ең алдымен, химиялық реакция нәтижесінде не болатынын елестетіп көрейік, мысалы:
A + B → C + D
Жоғарыда жазылған теңдеу А және В заттарының молекулалары бір-бірімен соқтығысып, С және Д заттардың молекулаларын түзу процесін көрсетеді.
Яғни, сөзсіз, реакция жүруі үшін, ең болмағанда, бастапқы заттардың молекулаларының соқтығысуы қажет. Көлем бірлігіне келетін молекулалар санын көбейтетін болсақ, жартылай бос автобуспен салыстырғанда адам көп жиналатын автобуста жолаушылармен соқтығысу жиілігі артқандай соқтығыстардың саны да арта түсетіні анық.
Басқа сөзбен, реакция жылдамдығы әрекеттесуші заттардың концентрациясы жоғарылаған сайын артады.
Әрекеттесуші заттардың біреуі немесе бірнешеуі газ болған жағдайда, қысымның жоғарылауымен реакция жылдамдығы артады, өйткені газдың қысымы әрқашан оның құрамдас молекулаларының концентрациясына тура пропорционал.
Алайда бөлшектердің соқтығысуы реакцияның жүруі үшін қажетті, бірақ жеткіліксіз шарт болып табылады. Өйткені, есептеулерге сәйкес, әрекеттесетін заттардың молекулаларының олардың ақылға қонымды концентрациясында соқтығысуы соншалық, барлық реакциялар бір сәтте жүруі керек. Алайда, бұл іс жүзінде орын алмайды. Не болды?
Өйткені, әрекеттесуші молекулалардың әрбір соқтығысуы міндетті түрде тиімді бола бермейді. Көптеген соқтығыстар серпімді - молекулалар шар тәрізді бір-бірінен секіреді. Реакция жүруі үшін молекулалардың кинетикалық энергиясы жеткілікті болуы керек. Реакция жүруі үшін әрекеттесуші заттардың молекулаларында болуы керек минималды энергия активтену энергиясы деп аталады және E a деп белгіленеді. тұратын жүйеде үлкен санмолекулалар, молекулалардың энергия бойынша таралуы бар, олардың кейбіреулерінің энергиясы аз, кейбіреулері жоғары және орташа. Барлық осы молекулалардың ішінде молекулалардың аз ғана бөлігі ғана активтену энергиясынан үлкен энергияға ие.
Физика курсынан белгілі болғандай, температура затты құрайтын бөлшектердің кинетикалық энергиясының өлшемі болып табылады. Яғни, затты құрайтын бөлшектер неғұрлым жылдам қозғалса, соғұрлым оның температурасы жоғары болады. Осылайша, температураны көтеру арқылы біз молекулалардың кинетикалық энергиясын айтарлықтай арттырамыз, нәтижесінде энергиялары Е а-дан асатын молекулалардың үлесі артады және олардың соқтығысуы химиялық реакцияға әкеледі.
Температураның реакция жылдамдығына оң әсер ету фактісін 19 ғасырдың басында голланд химигі Вант Хофф эмпирикалық түрде анықтаған. Өзінің зерттеулеріне сүйене отырып, ол әлі күнге дейін өз атымен аталатын ережені тұжырымдады және ол келесідей естіледі:
Кез келген химиялық реакцияның жылдамдығы температура 10 градусқа жоғарылағанда 2-4 есе артады.
Бұл ереженің математикалық көрінісі былай жазылады:
Қайда В 2 Және В 1 сәйкесінше t 2 және t 1 температураларындағы жылдамдық, ал γ – реакцияның температуралық коэффициенті, оның мәні көбінесе 2-ден 4-ке дейінгі аралықта жатады.
Көбінесе көптеген реакциялардың жылдамдығын қолдану арқылы арттыруға болады катализаторлар.
Катализаторлар - тұтынылмай-ақ реакцияны тездететін заттар.
Бірақ катализаторлар реакция жылдамдығын қалай арттырады?
Белсендіру энергиясын еске түсіріңіз E a . Энергиясы активтену энергиясынан аз молекулалар катализаторсыз бір-бірімен әрекеттесе алмайды. Катализаторлар реакция жүретін жолды өзгертеді, тәжірибелі гид экспедиция бағытын тікелей тау арқылы емес, айналма жолдардың көмегімен жасайды, соның нәтижесінде тіпті жетіспейтін спутниктер де. тауға көтерілу энергиясы оның басқа жағына ауыса алады.
Реакция кезінде катализатор жұмсалмайтынына қарамастан, соған қарамастан ол реагенттермен аралық қосылыстар түзе отырып, оған белсенді қатысады, бірақ реакцияның соңында ол өзінің бастапқы күйіне оралады.
Реакция жылдамдығына әсер ететін жоғарыда аталған факторлардан басқа, егер әрекеттесетін заттар арасында интерфейс болса (гетерогенді реакция), реакция жылдамдығы реакцияға түсетін заттардың жанасу аймағына да байланысты болады. Мысалы, пробиркаға лақтырылған алюминий металының түйіршігін елестетіңіз сулы ерітіндітұз қышқылы. Алюминий - белсенді металл, ол тотықтырмайтын қышқылдармен әрекеттесуге қабілетті. Тұз қышқылымен реакция теңдеуі келесідей:
2Al + 6HCl → 2AlCl 3 + 3H 2
Алюминий қатты зат, яғни оның бетіндегі тұз қышқылымен ғана әрекеттеседі. Әлбетте, егер біз алдымен алюминий түйіршігін фольгаға айналдыру арқылы бетінің ауданын ұлғайтсақ, осылайша қышқылмен реакцияға қол жетімді алюминий атомдарының көп санын қамтамасыз етеміз. Нәтижесінде реакция жылдамдығы артады. Сол сияқты қатты заттың бетінің ұлғаюына оны ұнтақтау арқылы қол жеткізуге болады.
Сондай-ақ қатты заттың газ немесе сұйықтықпен әрекеттесетін гетерогенді реакция жылдамдығына араластыру жиі оң әсер етеді, бұл араластыру нәтижесінде реакция өнімдерінің жинақталған молекулаларының реакция аймағы және реагент молекулаларының жаңа бөлігі «тәрбиеленеді».
Айта кету керек соңғы нәрсе - реакция жылдамдығына және реагенттердің табиғатына үлкен әсер ету. Мысалы, периодтық жүйеде сілтілі метал неғұрлым төмен болса, соғұрлым ол сумен жылдам әрекеттеседі, барлық галогендер арасында фтор сутегі газымен тез әрекеттеседі, т.б.
Қорытындылай келе, реакция жылдамдығы келесі факторларға байланысты:
1) реагенттер концентрациясы: неғұрлым жоғары болса, реакция жылдамдығы соғұрлым жоғары болады
2) температура: температура жоғарылаған сайын кез келген реакцияның жылдамдығы артады
3) әрекеттесуші заттардың жанасу ауданы: әрекеттесуші заттардың жанасу ауданы неғұрлым үлкен болса, реакция жылдамдығы соғұрлым жоғары болады.
4) араластыру, егер реакция қатты және сұйық немесе газ арасында болса, араластыру оны жеделдетуі мүмкін.
Жеделдеу – бұл жылдамдықтың өзгеру жылдамдығы. SI жүйесінде үдеу секундына метр квадратпен (м/с 2) өлшенеді, яғни ол дененің жылдамдығы бір секундта қанша өзгеретінін көрсетеді.
Егер, мысалы, дененің үдеуі 10 м/с 2 болса, онда бұл әрбір секунд сайын дененің жылдамдығы 10 м/с артады дегенді білдіреді. Сонымен, егер үдеу басталғанға дейін дене 100 м/с тұрақты жылдамдықпен қозғалса, онда қозғалыстың бірінші секундынан кейін үдеумен оның жылдамдығы 110 м/с, екіншісінен кейін - 120 м/с және т.б. Бұл жағдайда дененің жылдамдығы біртіндеп артады.
Бірақ дененің жылдамдығы бірте-бірте төмендеуі мүмкін. Бұл әдетте тежеу кезінде болады. Егер 100 м/с тұрақты жылдамдықпен қозғалатын сол дене секунд сайын жылдамдығын 10 м/с кеміте бастаса, екі секундтан кейін оның жылдамдығы 80 м/с болады. Ал 10 секундтан кейін дене толығымен тоқтайды.
Екінші жағдайда (тежеу кезінде) жеделдету теріс мән деп айта аламыз. Шынында да, баяулау басталғаннан кейінгі ағымдағы жылдамдықты табу үшін бастапқы жылдамдықтан уақытқа көбейтілген үдеуді алып тастау керек. Мысалы, тежеуден кейін 6 секундтан кейін дененің жылдамдығы қандай? 100 м/с - 10 м/с 2 6 с = 40 м/с.
Өйткені жеделдету оңды да, оңды да қабылдай алады теріс мәндер, бұл үдеу векторлық шама екенін білдіреді.
Қарастырылған мысалдардан біз үдеу кезінде (жылдамдықты арттырғанда) үдеу оң, ал тежеу кезінде теріс болады деп айта аламыз. Алайда, біз координаттар жүйесімен жұмыс істегенде, бәрі оңай емес. Мұнда жылдамдық оң және теріс болуы мүмкін векторлық шама болып шығады. Демек, үдеу қай жерге бағытталған болса, жылдамдықтың үдеу әсерінен азаюына немесе жоғарылауына емес, оның бағытына байланысты.
Егер дененің жылдамдығы координат осінің оң бағытына бағытталған болса (айталық, X), онда дене әрбір секунд сайын координатасын арттырады. Сонымен, егер өлшеу басталған сәтте дене координатасы 25 м болатын нүктеде болса және X осінің оң бағыты бойынша 5 м/с тұрақты жылдамдықпен қозғала бастаса, онда бір секундтан кейін дене 30 м координатасында болады, 2 с кейін - 35 м.Жалпы алғанда дене координатасын табу үшін белгілі бір сәтуақыт болса, бастапқы координатқа жылдамдықты өткен уақыт мөлшеріне көбейту керек. Мысалы, 25 м + 5 м/с 7 с = 60 м.Бұл жағдайда дене 7 секундта координатасы 60 болатын нүктеде болады.Бұл жерде жылдамдық оң мән, өйткені координат өседі.
Оның векторы координат осінің теріс бағытына бағытталған кезде жылдамдық теріс болады. Алдыңғы мысалдағы дене оң бағытта емес, X осінің теріс бағытымен тұрақты жылдамдықпен қозғала бастасын. 1 с кейін дене координатасы 20 м нүктеде болады, 2 с кейін - 15 м және т.б. Енді координатаны табу үшін бастапқыдан жылдамдықты уақытқа көбейту керек. Мысалы, 8 секундтан кейін дене қайда болады? 25 м - 5 м / с 8 с \u003d -15 м.Яғни, дене х координатасы -15-ке тең нүктеде болады. Формулада жылдамдықтың алдына минус белгісін (-5 м/с) қоямыз, бұл жылдамдық теріс мән екенін білдіреді.
Бірінші жағдайды (дене Х осінің оң бағытында қозғалғанда) А, ал екінші жағдайды В деп атаймыз. Екі жағдайда да тежелу және үдеу кезінде үдеу қайда бағытталатынын қарастырайық.
А жағдайында, үдеу кезінде үдеу жылдамдықпен бірдей бағытта болады. Жылдамдық оң болғандықтан, үдеу де оң болады.
А жағдайында тежеу кезінде үдеу жылдамдыққа қарама-қарсы бағытта болады. Жылдамдық оң мән болғандықтан, үдеу теріс болады, яғни үдеу векторы X осінің теріс бағытына бағытталады.
В жағдайда, үдеу кезінде үдеу бағыты жылдамдық бағытымен сәйкес келеді, яғни үдеу X осінің теріс бағытына бағытталады (яғни, жылдамдық та сонда бағытталған). Жеделдеу теріс болса да, ол жылдамдық модулін арттыратынын ескеріңіз.
В жағдайында тежеу кезінде үдеу жылдамдыққа қарама-қарсы болады. Жылдамдық теріс бағытқа ие болғандықтан, үдеу оң болады. Бірақ сонымен бірге жылдамдық модулі төмендейді. Мысалы, бастапқы жылдамдық -20 м/с, үдеу 2 м/с 2 болды. Дененің 3 с кейінгі жылдамдығы -20 м/с + 2 м/с 2 3 с = -14 м/с тең болады.
Сонымен, «үдеу қайда бағытталған» деген сұраққа жауап оның неге қатысты қарастырылатынына байланысты. Жылдамдыққа қатысты үдеу жылдамдықпен бірдей бағытқа (жеделдеу кезінде) немесе қарама-қарсы бағытта (тежеу кезінде) бағытталуы мүмкін.
Координаталар жүйесінде оң және теріс үдеу өздігінен дененің баяулауы (жылдамдығын төмендету) немесе үдеу (жылдамдықты арттыру) туралы ештеңе айтпайды. Жылдамдық қайда бағытталғанын қарау керек.
1-нюанс:
Бұл өрнек
v = Dc/Dt
таңдалған уақыт кезеңіндегі реакцияның орташа жылдамдығын ғана анықтауға мүмкіндік береді. Ғалымдар, әдетте, таңдалғандағы жылдамдыққа қызығушылық танытады сәтуақыт, яғни. деп аталатын лездежылдамдық реакциясы. Ол функцияның туындысы ретінде анықталады c(t):
v = DC/dt
Реакция жылдамдығын әрекеттесуші заттардың бірімен анықтасақ, онда туындының белгісі c(t)теріс, өйткені әрекеттесуші заттардың концентрациясы төмендейді. Бірақ қосулы физикалық мағынасыжылдамдық теріс болуы мүмкін емес. Сондықтан реагенттер концентрациясын пайдаланған кезде:
v = -dc/dt
2-нюанс:
Сол реакцияның жылдамдығын анықтайық
H 2 + I 2 \u003d 2HI
реагент концентрациясын төмендету арқылы емес, өнімнің концентрациясын арттыру арқылы:
v(HI) = dc(HI)/dt
Біз v(H 2) = v(I 2) мәнімен аяқталдық, бірақ v(HI) тең емес! Шынында да, сутегі мен йод концентрациясының төмендеуімен, мысалы, 3 есе, йод сутегінің концентрациясы 9 есе артады (мұны реакция теңдеуіндегі коэффициенттерден көруге болады). Жылдамдықтар тең болу үшін (және бір реакция жылдамдығы туралы айтуға болады), уақыт бірлігінде HI концентрациясының өзгеруін HI кезіндегі стехиометриялық коэффициентке бөлу керек.
Жүктелуде...
