098章 了不得属性

  固体物理又和化学沾边,带着点物理化学的了不得属性。

  物化好讨厌的,学物理的怕它,学化学的也怕。

  其实沈奇也有点怵物化,这玩意又物又化,又不物又不化,杀人不偿命,就是要你送命。

  这道题,NaCl晶体中离子间相互作用能量总和Ep已给出。

  当r偏离r0时,Ep偏离Ep0,设偏离量为U。

  那么用x表示相对偏移量,要得出U与x的幂级数关系,须做一个泰勒展开,即利用Ep在r0处的泰勒展开。

  真是折磨人,做个物理题还得会泰勒展开,好在泰勒展开非常简单……沈奇开始在试卷上答题。

  U(x)的幂级数表达式为:

  U(x)=A0+A1x+A2x^2+A3x^3+……

  ……

  由绝热压缩可知:

  1/κ=-V(dp/dV)∣r=r0

  ……d^2Ep/dV^2=d/dV(dEp/dr*dr/dV)=……

  最终得:m=9.4;α=1.77;am=2.53×10^-109J*m^9.4

  也不知道对不对啊,只能这样了,时间仓促,后面还有五题。沈奇赶紧进入后面题目的答题。

  第四题,乍一看稀疏平常,沈奇仔细一思考,卧槽,相当恐怖啊。

  “一定量的乙醚封装在玻璃管内,一部分呈液态,另一部分呈气态。”

  “管内无其他杂质,若管内体积恰好为这些乙醚的临界体积,那么缓慢加热到临界温度时,因气、液两相不再有差别而使液面消失……”

  虽然前三题耗费了不少时间,但在第四题上,沈奇非常谨慎的再次细审一遍题干。

  审题到了这里,沈奇生出一种不祥的预感,脊椎骨嗖嗖冒寒气。

  又是液体,又是气体,又是临界……

  这说明了什么?

  这预示着什么?

  范德瓦耳斯气体!

  毫无疑问,涉及到范氏气体的题目,那肯定是纯粹的物化题了。

  怕什么来什么。

  是它?

  是它!

  它不该来。

  可它已经来了。

  它毕竟还是来了。

  沉默,片刻的沉默。

  沈奇必须在最短时间内。

  解决一个问题。

  玻璃管中。

  气相和液相的占比。

  究竟是多少?

  乙醚,无色透明。

  却是物化江湖中的夺命之液。

  夺命,液体。

  杀人无形。

  有范德瓦耳斯的地方,就有江湖。

  但最危险的不是液体。

  而是。

  气液共存。

  Bg和B1。

  终于,沈奇动笔了:

  取1mol乙醚,随着温度变化,总体积为Vk,气相和液相的摩尔分数分别为α(T)、β(T)。

  αVg+βV1=Vk

  当温度为T时,饱和蒸气压为p0,由等面积法,得:

  ∫上Vg下V1pdv=p0(Vg-V1)

  代入积分得:

  RTlnVg-b/V1-b-a(1/V1-1/Vg)=p0(Vg-V1)

  ……

  由范氏方程:

  ……

  Ψ范氏ΦΨ方程卐脑补卍

  ……

  求得:

  液相B1=44.1%

  气相Bg=55.9%

  最终,沈奇给出了他的答案,即液相B1和气相Bg的占比。

  完成了前四题,时间耗费掉2小时。

  还剩后四题,沈奇只有1个小时的答题时间。

  不是他不努力,这份物竞国决考卷真的很难。

  做完5、6、7三道题,留给沈奇的时间只有10分钟了。

  就在这时,沈奇前面的选手将文具收拾好,然后举起手来。

  对于这种行为,沈奇十分熟悉,他以前经常这么干,提前交卷。

  监考老师走到沈奇前面的那位同学身边,轻声询问:“交卷?”

  “对。”此选手点点头,他来自物竞强省浙东省的物竞强校苏杭二中。

  这位苏杭二中的选手就坐在沈奇前面,沈奇想忽略也忽略不掉呀。

  不管是数竞还是物竞,搞学科竞赛的师生都听闻过苏杭二中的大名。

  同样是二中,沈奇的南港二中跟人家苏杭二中没法比,人家苏杭二中集团化运作,到处设有分舵,南港二中就那么几亩地,自娱自乐。

  “你爱交不交吧,这种玩法我早就玩腻了。”沈奇目送苏杭二中的选手交卷离去,开始审最后一道题。

  最后一题不简单呐,将题面仔细读一遍就需要花费几分钟。

  “在一次粒子碰撞实验中,观察到一个低速k-介子于一个静止质子p发生相互作用,生成一个π+介子和一个未知的x粒子。”

  “已知磁场B的磁感应强度大小为B=1.70Wb/m^2,测得π+介子径迹的曲率半径为R1=34.0cm。”

  “1.试确定x粒子径迹的曲率半径R2。”

  “2.请看下表:

  表头分别是:粒子名称、符号、-静质量/MeV+、电荷(e)

  各行的具体信息是:

  正电子,电子;e+,e-;0.511;±1

  μ子;μ+,μ-;105.7;±1

  π介子;π+,π-;139.6;±1

  中子;n;939.6;0

  Λ粒子;Λ^0;1115.4;0

  负Σ粒子;Σ-;1197.2;-1

  中性Ξ粒子;Ξ^0;1314.3;0

  ……”

  粒子列表一共有十几行。

  第2问的问题是:“请问x是哪种粒子?”

  10分钟,审题加上解答一共10分钟,沈奇只剩10分钟了。

  这要换普通人,估计得放弃最后一题的解答了。

  但沈奇并没有放弃,仔细审完题之后,他还剩7分钟。

  这是道近代物理的题目,解题思路应该是……还特么要啥思路啊,火线时刻局势危急,直接在卷子上撸吧!

  沈奇不假思索提笔就撸。

  考虑到洛伦兹力,两粒子速度大小和质量保持不变。

  由相对论形式的牛顿第二定律:

  F=d/dt(mv)

  ……

  π+介子和x粒子在洛伦兹力作用下做圆周运动,旋转半径为:

  R=mv/eB

  ……

  因m1v1=m2v2,且两粒子的电量绝对值相同,故粒子圆形径迹的半径R2与π+介子圆形径迹的半径R1相同。

  得R2=R1=34.0cm

  沈奇花费3分钟得出第一问的答案,x粒子径迹的曲率半径R2跟π+介子的R1相同,都是34.0cm。

  我这解题速度也是没谁了,比粒子的运动速度更快啊……沈奇以光一般的手速完成了第一问。

  没办法,人都是被逼出来的,逆境之中也许可以爆发15级的战斗力。

  神特么R2等于R1,我自己都不相信这个答案啊……沈奇不信也得信,还剩3分多钟,他必须立即完成第二问,没时间检查第一问的正确性。

  第二问要求沈奇判断出x是哪种粒子。

  基于第一问求出的x粒子曲率半径R2=R1=34.0cm,沈奇需要进行一些计算才能判断出x是哪种粒子。

  第一问的答案要是求错了,第二问必然也错。

  无法回头了,没有时间了。

  即便第一问求错了,也得硬着头皮错下去!

  这是沈学霸最后的倔强。

  沈奇再次祭出光一般的手速和强大的数学运算能力,他直接在卷子上计算:

  v1=eBR1c/根号m10^2c^2+e^2B^2R1^2=1.6×10^-19×1.7×0.34×……m/s

  ……

  虽然时间紧迫,但沈奇仍按他认为严谨正确的步骤进行推导计算,该写的公式一定要写完整,该使用文字说明的关键步骤一定要写几个字,比如说“代入,得”,这是一位学霸应该具备的基本素养。

  代入,得:m20c^2=1196MeV

  1196MeV……沈奇对照卷子上的粒子信息列表,所以x是Σ-粒子?

  叮铃铃!

  这时交卷铃声响起。

  沈奇压着铃声在卷面上写出最后的答案:x是Σ-粒子。

  真的是生死时速,物竞版的生死时速。

  虽然是仓促交卷,连检查的时间都没有,哪怕是一分钟的检查时都没有,作为一名学霸,也应从容优雅的走出考场,这同样是学霸所需具备的基本素养。

  沈奇从容优雅的走出考场,啊,天空中竟飘起了小雨,多么不寻常的一天。

  “这次国决理论题拿满分很难了,从初赛到复赛,从复赛到决赛,我参加了三场物竞理论考试,最坏的情况可能是,一次理论考试的满分都拿不到。”沈奇在小雨中漫步,淅淅沥沥。

  “沈奇!”忽然身后传来一个呼声,穆蓉手中一把雨伞追了上来。

  穆蓉撑着伞,伞底刚好容纳师生二人:“考的如何?”

  “我来撑伞吧。”沈奇接过雨伞,他比穆蓉高十几厘米,穆蓉撑着伞费劲儿。

  “看样子你很平静。”穆蓉观察着沈奇的神色。

  沈奇低吟一句:“竹杖芒鞋轻胜马,谁怕。”

  “一蓑烟雨任平生。”穆蓉立即接出下句,然后小心翼翼的询问:“沈学霸,满血复活又能考满分了?”

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