Calcolo velocità reazione

max0009
Salve! :-D

Avrei bisogno di aiuto nello risolvere questo problema.

La temperatura iniziale di una reazione chimica è di 35°C. La temperatura aumenta di 7°C ogni ora. La velocità della reazione è data dalla formula $R = C/12 + 3$ dove R è la velocità di razione e C è la temperatura. Calcola la velocità della reazione dopo cinque ore.

In pratica, quello che mi chiedono è di trovare $(dR)/(dt)$ dove t è tempo.

Quindi: $(dR)/(dt) = d/(dt)(C*12^(-1)+3)$

Quindi: $(dR)/(dt) = (dC)/(dt)*12^(-1)$

A questo punto non capisco dove inserire il fattore tempo nell'equazione... Qualcuno sa aiutarmi? :?

Risposte
Raptorista1
Think: quali delle grandezze che hai in gioco dipendono dal tempo?

max0009
$C$ dipende dal tempo, e indirittamente quindi anche $R$ dipende da tempo. Tuttavia, non capisco come inserire t nell'equazione... ho una sola variabile da derivare, tutte le altre sono costanti. :?

Raptorista1
Hai detto un attimo fa: «C dipende dal tempo». Dunque [tex]C = C(t)[/tex]. Le informazioni per esprimere [tex]C(t)[/tex] sono lì in bella vista!

max0009
Piccolo aggiornamento... Ci ho riflettuto un po' e ho deciso che se

$R=C/12+3$ allora potevo tranquillamente scrivere $C$ in forma di $35+7T$ dove C è la temperatura in gradi centigradi, T è il tempo trascorso e R è la velocità di reazione.

Anche così, però, derivando per T non avrei avuto la possibilità di sostituire. Ho deciso quindi di sostituire per $C^2$.

Quindi, se $C=35+7T$ allora $C^2 = (35+7T)^2 = 1225+49T^2+490T$

Quindi:

$R=(1225+49T^2+490T)^(1/2)*12^(-1)+3$

Derivando per T:

$(dR)/(dT) = (1/2)(1225+49T^2+490T)^(-1/2)*(98T+490)*12^(-1)$

Tuttavia, sostituendo per T=5 risulta 0.583 mentre il libro da come soluzione $56/3$...

Raptorista1
Da dove salta fuori l'idea di mettere il quadrato?? XD
Non ho capito perché vuoi ostinarti a derivare [tex]R[/tex]. [tex]R[/tex] È la velocità! Non hai bisogno di farne la derivata :)

@melia
Hai detto che R è la velocità di reazione, perché chiedo, ne fai la derivata?
Non è che la soluzione del libro è $53/6$?

max0009
'Sera a tutti, e grazie per l'aiuto! :-D

@Raptorista: Si, hai ragione... Devo avere letto male...

@ @melia: No... da proprio $56/3$, sarà un errore di stampa...

Avrei bisogno del vostro aiuto su un altro problema:

Il raggio di una sfera sta aumentando di 3% al secondo.

Trova:

i) La velocità di cambiamento del volume
ii) La velocità di cambiamento dell'area di superficie

Quindi: $(dr)/(dt) = 0.003*s^(-1)$

Devo trovare $(dv)/(dt)$ e $(da)/(dt)$

Quindi:

$v=(4/3)*\pi*r^3$

Quindi: $(dv)/(dt) = (4/3)*\pi*2r^2*(dr)/(dt)$

Insomma, mi viene un equazione contente l'incognita r, il cui valore non è specificato nel problema. Io avrei lasciato la soluzione in quella forma, ma il libro da soluzione esatta $0.009*s^(-1)$

Suggerimenti? :(

Raptorista1
Per prima cosa, [tex]0.0003 \ne 3\%[/tex].
In secondo luogo, [tex]V = V(R(t))[/tex], ma allora [tex]V' = \dots[/tex]

max0009
Pardon, un decimale di troppo... :?

Mh... se $V= V(R(t))$ allora $(dV)/(dt) = d/(dt)(V(R(t))$

$R(t) = 0.03t => d/(dt)(V(R(t)) = d/(dt)(V(0.03t))$

Giusto fin qui?

Raptorista1
Il pezzetto è giusto ma la strada che ti ho indicato non porta a quel risultato...
Che peraltro mi sembra sospetto, perché non capisco come possa essere che il volume vari linearmente quando anche il raggio varia linearmente..

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