15 svar
147 visningar
naytte behöver inte mer hjälp
naytte Online 5010 – Moderator
Postad: 29 nov 2023 10:58 Redigerad: 29 nov 2023 10:58

Finns det någon operator som tar bort enheter?

Låt säga att man har ett värde med en viss enhet, t.ex. 5 s. Finns det någon matematisk operator som tar bort enheten? Alltså något tecken som visar att man bara bryr sig om värdet och inte enheten?

Varför skulle det vara användbart tycker du? Och hur skulle det fungera?

Hondel 1377
Postad: 29 nov 2023 11:31 Redigerad: 29 nov 2023 11:32

Jag har svårt att se att man bara skulle vara intresserad av värdet. 

Däremot finns det olika val av ”naturliga enheter” (se Wikipedia) som kan vara lämpliga att använda för att förenkla räkningarna. Exempelvis ”Hartree atomic units” (vet ej svenska översättningen) som gör att vanliga ekvationer inom atomfysik blir mindre bökiga. Dock betyder det inte att saker och ting förlorar sin enhet, man byter bara till enheter där vissa vanliga saker har värdet 1

naytte Online 5010 – Moderator
Postad: 29 nov 2023 12:04

Jag tänkte t.ex. när man beräknar pH i en lösning eller ljudstyrka. När man beräknar båda dessa får man ju en logaritm med en enhet i, men argumentet för en logaritm måste väl egentligen vara enhetslöst?

MangeRingh 213
Postad: 29 nov 2023 13:00

Det är ju rätt i princip, och för dB är ju argumentet en kvot av två likadana akustiska kvantiteter och därmed enhetslöst. För pH är det väl så att man negligerar enheten för argumentet i definitionen, men mina kemikunskaper är tämligen bristfälliga så jag kan ha fel där. dB- och pH-värdena har inte heller någon enhet.

Bubo Online 7346
Postad: 29 nov 2023 13:46

I bägge fallen är det så att man delar sitt mätvärde med ett konstant (och välkönt) värde för att få en dimensionslös kvot, och sedan tar man logaritmen av kvoten.

Om man på samma sätt skapar längdmåttet Spunk, relaterat till en meter, blir en kilometer lika med 3 Spunk, en mil 4 Spunk och en mikrometer -6 Spunk. En meter blir helt enkelt noll Spunk.

naytte Online 5010 – Moderator
Postad: 29 nov 2023 16:07

I bägge fallen är det så att man delar sitt mätvärde med ett konstant (och välkönt) värde för att få en dimensionslös kvot, och sedan tar man logaritmen av kvoten.

Vad delar man med när man beräknar pH? I alla läroböcker jag har sett hittills har det stått pH = -log([H3O+]), och där har ju argumentet enheten molar.

MangeRingh 213
Postad: 29 nov 2023 16:14
naytte skrev:

I bägge fallen är det så att man delar sitt mätvärde med ett konstant (och välkönt) värde för att få en dimensionslös kvot, och sedan tar man logaritmen av kvoten.

Vad delar man med när man beräknar pH? I alla läroböcker jag har sett hittills har det stått pH = -log([H3O+]), och där har ju argumentet enheten molar.

Ja, det är bara för dB man formar en dimensionslös kvot.

Bubo Online 7346
Postad: 29 nov 2023 16:15

Man delar med 1 M.

oggih 1327 – F.d. Moderator
Postad: 29 nov 2023 16:23 Redigerad: 29 nov 2023 16:26

Det vanliga är att man tänker på ett tal med en enhet som en produkt, och om man bara vill ha själva värdet så kan man dividera med enheten.

Exempelvis skulle jag säga att den lite mer matematiskt korrekta definitionen av pH-värde är

   pH=-lg([H3O+]mol/dm3).\mathrm{pH}=-\mathrm{lg}(\frac{\mathrm{[H_3O^+]}}{\mathrm{mol/dm^3}})\,.

Om vi stoppar in [H3O+]=10-7mol/dm3\mathrm{[H_3O^+]}=10^{-7}\,\mathrm{mol/dm^3} så får vi pH=-lg(10-7)=7\mathrm{pH}=-\mathrm{lg}(10^{-7})=7.

Om vi i stället stoppar in [H3O+]=10-4mmol/dm3\mathrm{[H_3O^+]}=10^{-4}\,\mathrm{mmol/dm^3} så får vi 

   pH=-lg(10-4mmol/dm3mol/dm3)=-lg(10-4·10-3mol/dm3mol/dm3)=-lg(10-7)=7.\mathrm{pH}=-\mathrm{lg}(\frac{10^{-4}\,\mathrm{mmol/dm^3}}{\mathrm{mol/dm^3}})=-\mathrm{lg}(\frac{10^{-4}\cdot 10^{-3}\,\mathrm{mol/dm^3}}{\mathrm{mol/dm^3}})=-\mathrm{lg}{(10^{-7})}=7.

naytte Online 5010 – Moderator
Postad: 29 nov 2023 16:42

Så den gängse definitionen stämmer inte egentligen?

Smaragdalena 80504 – Avstängd
Postad: 29 nov 2023 18:58
naytte skrev:

Så den gängse definitionen stämmer inte egentligen?

Nej, egentligen inte. På ungefär liknande sätt skriver man ofta H+ i kemiska reaktionsformler, trots att det inte finns några "nakna" vätejoner i en vattenlösning, utan det som finns är vätejoner som har fastnat på en vattenmolekyl, d v s oxoniumjon H3O+. Det är lättare att se vad som händer om det inte bildas en massa onödiga vattenmolekyler också!

oggih 1327 – F.d. Moderator
Postad: 30 nov 2023 19:04 Redigerad: 30 nov 2023 19:05
naytte skrev:

Så den gängse definitionen stämmer inte egentligen?

Att bara skriva lg([H3O+]) makear ingen sense för man kan inte logaritmera enheter, så på något vis måste man indikera att det är värdet när [H3O+] uttrycks i mol/dm3 man ska logaritmera. Jag tycker personligen att det är elegant att skriva det som en division, men man skulle också kunna förklara det i text i samband med att man ger formeln, vilket jag tror/hoppas görs i de flesta läroböcker.

Teraeagle 21049 – Moderator
Postad: 30 nov 2023 19:40 Redigerad: 30 nov 2023 19:42

Problemet är att formeln pH=-log[H3O+] är en slarvig förenkling av den formella definitionen av pH, som är ett mått på oxoniumjonaktiviteten (inte koncentrationen). Aktivitet är enhetslöst och i utspädda lösningar kan dess storlek antas motsvara koncentrationen.

naytte Online 5010 – Moderator
Postad: 30 nov 2023 19:48

Ja, aktivitet. Då är jag med! 

Ständigt dessa förenklingar som förvirrar mer än vad de hjälper! 

Jag tycker det är ganska märkligt att man inte lär sig om aktivitet i kemikursen, med tanke på att aktivitet som begrepp egentligen förekommer mycket ofta (jämvikter, syrabasjämvikter, pH, pOH etc...).

Tack så mycket till alla i tråden för svar!

Smaragdalena 80504 – Avstängd
Postad: 30 nov 2023 22:38

När jag läste kemiteknik på Chalmers så hoppade vi över alla avsnitt som handlade om aktivitet. Jag tycker det var konstigt prioriterat.

Svara
Close