2014 dxdy logo

Научный форум dxdy

Математика, Физика, Computer Science, Machine Learning, LaTeX, Механика и Техника, Химия,
Биология и Медицина, Экономика и Финансовая Математика, Гуманитарные науки




Начать новую тему Ответить на тему
 
 При взрыве урановой бомбы
Сообщение19.01.2014, 21:08 
Аватара пользователя


26/02/11
332
Задачка.
При взрыве урановой бомбы температура в центре $\sim 10$ кэВ. Определить давление в центре, считая плотность $\rho = 20$ г/см^3.

Из МКТ известно:
$ p = nkT = \frac{N}{V}kT = \frac{N_A \nu}{\frac{m}{\rho}}kT = \frac{N_A \rho k T}{\mu};$
$\mu$ - атомная масса урана (из табл. Менделеева).
Но ответ таков: $p = \frac{(1+Z)\rho N_A}{\mu}kT.$
Как учесть зарядовое число Z урана в этой задаче?

 Профиль  
                  
 
 Re: При взрыве урановой бомбы
Сообщение19.01.2014, 21:23 
Заблокирован
Аватара пользователя


29/01/13

217
Как-то странно оценивать давление очень сжатого вещества с помощью теории о разреженном газе.
Разве давление в центре обуславливается тепловым движением газообразного урана?

 Профиль  
                  
 
 Re: При взрыве урановой бомбы
Сообщение19.01.2014, 21:26 
Аватара пользователя


26/02/11
332
Согласен. Но как тогда быть?

 Профиль  
                  
 
 Re: При взрыве урановой бомбы
Сообщение19.01.2014, 21:34 
Заблокирован
Аватара пользователя


29/01/13

217
Пока не знаю.
Нужно сперва понять, чем обуславливается давление. Могу сделать смелое предположение(за слова не отвечаю), что излучением, но тогда мы точно на ответ в задачнике не выйдем.
В каком курсе/какой теме эта задача?

-- 19.01.2014, 21:38 --

может быть имеется ввиду давление прямо перед взрывом?
Вы не могли бы уточнить плотность чего дана?

 Профиль  
                  
 
 Re: При взрыве урановой бомбы
Сообщение19.01.2014, 21:49 
Аватара пользователя


26/02/11
332
exitone в сообщении #816755 писал(а):
Пока не знаю.
Нужно сперва понять, чем обуславливается давление. Могу сделать смелое предположение(за слова не отвечаю), что излучением, но тогда мы точно на ответ в задачнике не выйдем.

Прошу прощенья, нашел условие поподробней, сказано что давление светового излучения не учитывать.
exitone в сообщении #816755 писал(а):
В каком курсе/какой теме эта задача?

Идеальный газ. Работа, теплота, внутренняя энергия.

-- 19.01.2014, 21:38 --
exitone в сообщении #816755 писал(а):
Вы не могли бы уточнить плотность чего дана?

Плотность урана в центре бомбы.
Точный ответ: $p = \frac{N_A \rho Z kT}{A} \approx 7,5 \cdot 10^{10}$ атм,
где $A = 238$ - относительная атомная масса урана, $Z = 92.$
Может быть, тут в качестве идеального газа берут осколки ядра урана? :oops:

 Профиль  
                  
 
 Re: При взрыве урановой бомбы
Сообщение19.01.2014, 21:57 
Заблокирован
Аватара пользователя


29/01/13

217
там почти не останется урана ;)

если тема Идеальный газ. Работа, теплота, внутренняя энергия,
то задача понятно о чем, и Вы правильно подступаетесь, но по-моему она не корректная.
откуда номер там взялся, мне не известно.

 Профиль  
                  
 
 Re: При взрыве урановой бомбы
Сообщение19.01.2014, 21:59 
Заслуженный участник


03/01/09
1677
москва
При такой температуре атомы урана полностью ионизованы. Поэтому вклад в давление дают и электроны.
Приближение идеального газа, видимо, достаточно хорошее, т.к. концентрация электронов много больше концентрации ядер.

 Профиль  
                  
 
 Re: При взрыве урановой бомбы
Сообщение19.01.2014, 22:06 
Аватара пользователя


26/02/11
332
mihiv в сообщении #816768 писал(а):
При такой температуре атомы урана полностью ионизованы. Поэтому вклад в давление дают и электроны.

В добавок к чему интересно? :?

 Профиль  
                  
 
 Re: При взрыве урановой бомбы
Сообщение19.01.2014, 22:09 
Заблокирован
Аватара пользователя


29/01/13

217
в добавок к ионизированном атомам урана

mihiv, в такой картине будут существенны электрические силы, и не получиться описать просто уравнением менделеева-клапейрона, не так ли?

 Профиль  
                  
 
 Re: При взрыве урановой бомбы
Сообщение19.01.2014, 22:17 
Заслуженный участник


23/07/08
10626
Crna Gora
Вот чего хотели от Dosaevа составители.
http://www.phys.spbu.ru/content/old-pdf ... ax2308.pdf
Задача 25.

 Профиль  
                  
 
 Re: При взрыве урановой бомбы
Сообщение19.01.2014, 22:17 
Аватара пользователя


26/02/11
332
Получается, что ионизуются все Z электронов атома урана? Тогда можно расписать массу как $m = \frac{A}{Z}N$, где N - число частиц. Тогда вроде все сходится.

-- Вс янв 19, 2014 22:20:48 --

svv
благодарю.

(Оффтоп)

Просто разорвали задачку вклочья. :-)

 Профиль  
                  
 
 Re: При взрыве урановой бомбы
Сообщение20.01.2014, 01:56 
Заслуженный участник
Аватара пользователя


30/01/06
72407
exitone в сообщении #816749 писал(а):
Как-то странно оценивать давление очень сжатого вещества с помощью теории о разреженном газе.

Да ладно, там же плазма будет. А плазма сжимаема очень сильно, до ядерных плотностей (тьфу, если она холодная, меньше миллиона градусов, то может - до вырождения электронного газа).

exitone в сообщении #816755 писал(а):
Нужно сперва понять, чем обуславливается давление. Могу сделать смелое предположение(за слова не отвечаю), что излучением

Э, это уже термоядерная бомба нужна. Кажется.

Dosaev в сообщении #816776 писал(а):
Получается, что ионизуются все Z электронов атома урана?

Тут нужно внимательно уточнять температуру. Для тяжёлых элементов последние электроны требуют для ионизации совсем уже зверских кельвинов.

-- 20.01.2014 02:58:03 --

exitone
Чтобы наработать интуицию на это дело, почитайте учебники по астрофизике. Строение звёзд главной последовательности, взрывы сверхновых, остатки звёзд после главной последовательности: белые карлики, нейтронные звёзды, чёрные дыры ни при чём они тут.

 Профиль  
                  
 
 Re: При взрыве урановой бомбы
Сообщение20.01.2014, 09:19 
Заблокирован
Аватара пользователя


29/01/13

217

(Оффтоп)

which one you want me to read?

 Профиль  
                  
 
 Re: При взрыве урановой бомбы
Сообщение20.01.2014, 12:28 
Заслуженный участник


28/12/12
7739
exitone в сообщении #816755 писал(а):
Могу сделать смелое предположение(за слова не отвечаю), что излучением
Я прикинул на бумажке - давление излучения получается раз в 30 меньше, чем давление полностью ионизованного газа.

 Профиль  
                  
 
 Re: При взрыве урановой бомбы
Сообщение20.01.2014, 16:37 
Заслуженный участник
Аватара пользователя


30/01/06
72407
exitone в сообщении #816876 писал(а):
which one you want me to read?

Вот я в них, увы, плохо разбираюсь. И тем более, плохо разбираюсь в вашем текущем уровне. Может, вы уже что-то читали?

 Профиль  
                  
Показать сообщения за:  Поле сортировки  
Начать новую тему Ответить на тему  [ Сообщений: 15 ] 

Модераторы: photon, whiterussian, profrotter, Jnrty, Aer, Парджеттер, Eule_A, Супермодераторы



Кто сейчас на конференции

Сейчас этот форум просматривают: нет зарегистрированных пользователей


Вы не можете начинать темы
Вы не можете отвечать на сообщения
Вы не можете редактировать свои сообщения
Вы не можете удалять свои сообщения
Вы не можете добавлять вложения

Найти:
Powered by phpBB © 2000, 2002, 2005, 2007 phpBB Group