[wiskunde] integratie voor wet van debye

Moderators: ArcherBarry, Fuzzwood

Reageer
Berichten: 703

[wiskunde] integratie voor wet van debye

Ik heb een opdracht over de Wet van Debye, maar ik kom er niet helemaal uit.

Gegeven is:
University Physics with Modern Physics by Young and Freedman schreef:At very low temperatures the molar heat capacity of rock salt varies with temperature according to Debye's
\(T^3\)
law:
\(C = k\,\frac{T^3}{\theta ^3}\)
where
\(k=1940{\rm J/(mol \cdot K)}\)
and
\(\theta = 281{\rm K}.\)
How much heat is required to raise the temperature of
\(1.50 {\rm mol}\)
of rock salt from
\(13.0 {\rm K}\)
to 35.0
\({\rm K}\)
? (Hint: Use the equation
\(dQ = nC dT\)
and integrate.)
Ik heb dus het volgende gedaan:
\(dQ = nC dT\)
\(\frac{dQ}{dT} = nC\)
\(\int\frac{dQ}{dT} dT = \int nC dT\)
Gegeven was
\(C = k\,\frac{T^3}{\theta ^3}\)
, dus
\(dQ = \int n k \frac{T^3}{\theta^3} dT\)
\(dQ = \frac{1}{2}n^2 k \frac{\frac{1}{4}T^3}{\theta^3} = \frac{k n^2 T^4}{8 \theta^3}\)
Ik kom nu echter niet meer goed verder. Ten eerste weet ik niet zeker of ik juist geïntegreerd heb.

Ook weet ik niet goed wat ik voor T in moet vullen. Ik heb in de formule ook nergens
\(dT\)
meer staan.

Wat heb ik fout gedaan of wat zie ik over het hoofd?

Berichten: 503

Re: [wiskunde] integratie voor wet van debye

kan je gewoon dQ niet integreren van 0 naar Q? en de andere kant van T= 13 tot T = 35

Gebruikersavatar
Berichten: 7.556

Re: [wiskunde] integratie voor wet van debye

Inderdaad, zoals phoenixofflames zegt:
\(Q=\int dQ=\int_{T=13}^{T=35} nCdT=\frac{nk}{\theta^3}\int_{13}^{35} T^3dT=...\)
Never express yourself more clearly than you think.

- Niels Bohr -

Berichten: 703

Re: [wiskunde] integratie voor wet van debye

Oké, dat is wel duidelijk.
\(\frac{nk}{\theta^3}\int_{13}^{35} T^3dT=\frac{nk}{\theta^3} (3\times 35^2-3\times 13^2)\)
Als ik dat helemaal invul wordt het:
\(\frac{1.5\times 1940}{\281^3} (3\times 35^2-3\times 13^2)= 0.415\)
De site (ik maak deze opgaven op een website) is het antwoord echter fout?

Het zal niet aan het aantal significante cijfers / afrondingen liggen, daar wordt

rekening meegehouden.

Gebruikersavatar
Berichten: 7.556

Re: [wiskunde] integratie voor wet van debye

\(\frac{nk}{\theta^3}\int_{13}^{35} T^3dT=\frac{nk}{\theta^3} (3\times 35^2-3\times 13^2)\)
Foei, je bent aan het differentiëren in plaats van integreren!
\(\int T^3dT=\frac{T^4}{4}\neq 3T^2\)
:eusa_whistle:
Never express yourself more clearly than you think.

- Niels Bohr -

Berichten: 703

Re: [wiskunde] integratie voor wet van debye

Dat was wel 'n domme fout.

Nu klopte het antwoord (48.3 J) wel.

Reageer