Задача на температурный коэффициент скорости реакции (правило Вант-Гоффа).
Правило Вант-Гоффа гласит, что при повышении температуры на каждые 10 градусов Цельсия скорость реакции увеличивается в 2-4 раза.
Математически это выражается следующим образом:
$\frac{v_2}{v_1} = \gamma^{\frac{T_2 - T_1}{10}}$
где:
* $v_1$ - начальная скорость реакции
* $v_2$ - конечная скорость реакции
* $\gamma$ - температурный коэффициент скорости реакции
* $T_1$ - начальная температура
* $T_2$ - конечная температура
В нашей задаче:
* $\gamma = 2$
* $\frac{v_2}{v_1} = 8$
Нужно найти $T_2 - T_1$.
Подставляем известные значения в формулу:
$8 = 2^{\frac{T_2 - T_1}{10}}$
Представляем 8 как степень 2:
$2^3 = 2^{\frac{T_2 - T_1}{10}}$
Так как основания равны, приравниваем показатели степеней:
$3 = \frac{T_2 - T_1}{10}$
Решаем уравнение относительно $T_2 - T_1$:
$T_2 - T_1 = 3 * 10 = 30$
Ответ: Чтобы скорость реакции увеличилась в 8 раз, необходимо увеличить температуру на 30 градусов Цельсия.
**Развёрнутый ответ для школьника:**
Представь, что у тебя есть реакция, и она идет с какой-то скоростью. Температурный коэффициент показывает, во сколько раз увеличится скорость реакции, если ты повысишь температуру на 10 градусов. В нашем случае, если ты нагреешь реакцию на 10 градусов, она станет в 2 раза быстрее.
Теперь нам нужно, чтобы реакция стала в 8 раз быстрее. Поскольку каждый раз, когда мы нагреваем на 10 градусов, скорость умножается на 2, нужно понять, сколько раз нужно умножить на 2, чтобы получить 8.
* 10 градусов - в 2 раза быстрее
* 20 градусов - в 4 раза быстрее (2 * 2)
* 30 градусов - в 8 раз быстрее (2 * 2 * 2)
То есть, нужно нагреть на 30 градусов.