Question

Даю 50 баллов!!! Определить массу газа, продиффундировавшего за время 12 ч через поверхность почвы площадью 10 кв.см, если коэффициент диффузии 0,05 кв.см/с.Плотность газа на глубине dx=0,5 м равна p1=(1,2)инд.10 ^-2 г/см3, а у ее поверхности p2=(1,0)инд.10 ^-2 г/см3

Answer 1

M = - D * d(ro)/d(h) * S * t
D= 0,05 кв.см/с =0,05*10^(-4) m^2/c
S=10 кв.см = 10*10^(-4) m^2
t = 12 час = 12*60*60 сек = 43200 сек
/d(ro)/d(h)/ =(1,2*10 ^-2 -1,0*10 ^-2 ) г/см3/ 0,5 м = (0,2*10 ^-2) г/см3/ 0,5 м = 
= (0,2*10^4) г/м3 / 0,5 м =  (0,4*10^4) г/м4 =  4 кг/м4

/m/ =  D * d(ro)/d(h) * S * t = 0,05*10^(-4)*4*10*10^(-4)*43200 кг =
0,000864 кг = 0,864 г = 864 мг

 

Answer 2

Для начала найдем скорость диффузии газа через поверхность почвы. Используем формулу:

J = -D * (dp/dx),

где J - плотность потока газа (г/см^2*с), D - коэффициент диффузии (кв.см/с), dp/dx - градиент концентрации газа (г/см^3*см).

dp/dx = (p2 - p1) / dx,

где p1 и p2 - плотности газа на глубине и на поверхности соответственно, dx - толщина слоя почвы (см).

dp/dx = ((1,0) * 10^-2 - (1,2) * 10^-2) / 0,5 = -0,4 * 10^-2 / 0,5 = -0,8 * 10^-2 г/см^3*см.

Теперь подставим полученное значение градиента концентрации в формулу для скорости диффузии:

J = -0,05 * (-0,8 * 10^-2) = 4 * 10^-3 г/см^2*с.

Теперь найдем массу газа, продиффундировавшего за 12 часов через поверхность площадью 10 кв.см. Используем формулу:

m = J * S * t,

где m - масса газа (г), J - плотность потока газа (г/см^2*с), S - площадь поверхности (см^2), t - время (с).

m = 4 * 10^-3 * 10 * 10 * 12 * 3600 = 1,44 г.

Итак, масса газа, продиффундировавшего за время 12 ч через поверхность почвы площадью 10 кв.см, равна 1,44 г.

Ответ: 1,44 г.

Надеюсь, что данное решение поможет вам.