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普通化学/计算

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关于化学中的数学的杂项信息。

量纲分析

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基本上,量纲可以看作代数量。因此,只有当量纲具有相同的底数时,它们才能相加或相减。简单!在化学中,您可以使用这种技术来解决您在选择题测试中不理解的问题。查看答案,看看它们是什么单位,然后查看问题,看看给出了什么单位。然后使用转换因子来尝试抵消它们。

有效数字

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每次测量都包含一定程度的不确定性;这可能因测量设备和操作设备的熟练程度而异。公认的是,最后一个数字至少存在一个数字的疑问。例如,当水储存在玻璃中时会产生液面,它是向上弯曲的细线。有人可能会读出液面的顶部,另一个人读出液面的底部,这会导致测量结果不准确。

有效数字是在任何测量中可以确定其值的数字加上末尾不确定的一个数字。例如,量筒以一毫米为增量进行标注,您可以确定最后一个刻线的数字,然后猜测液体是否位于下一个固体测量结果的中间。

找到有效数字的规则如下

规则 1:在不包含零的数字中,所有数字都是有效的。例如,数字 3.1228 有 5 个有效数字,3.14 有 3 个有效数字,514 有 3 个有效数字。

规则 2:所有有效数字之间的零都是有效的。例如,数字 7.05 有 3 个有效数字,6002 有 4 个有效数字,3.0041 有 5 个有效数字。

规则 3:第一个非零数字左侧的零仅用于确定小数点的位置,而不是有效的。例如,0.00058 有 2 个有效数字,0.0003094 有 4 个有效数字,0.000001 有 1 个有效数字。

规则 4:在一个数字的小数点右侧有数字的情况下,最后一个非零数字右侧的零是有效的。43 有 2 个有效数字,43.0 有 3 个有效数字,43.00 有 4 个有效数字,0.40050 有 5 个有效数字。

规则 5 很难解释,需要一个例子,假设测量了一块 100 克重的砖块,在这种表示法中,不可能知道测量精度。它可能以最接近的克为单位测量(100 加减 1 克),如果是这样,它有 3 个有效数字,或者它可能只以最接近的 10 克为单位称重(100 加减 10),在这种情况下,它有 2 个有效数字。

砖块的质量应报告为 1.00 x 10^2 克(在这种情况下有 3 个有效数字)

1.0 x 10^2 克(2 个有效数字)

或者最后可以报告为 1 x 10^2 克(只有一个有效数字)


重要的是要记住,在乘法或除法时,答案中的有效数字数量应与在计算问题时有效数字最少的数字相同。

示例:一辆公共汽车从一个地点出发,8.05 小时后到达另一个地点。假设它们之间的距离为 486.9 英里。公共汽车的平均速度是多少英里/小时?

要计算速度,我们需要制定以下方程,速度 = 行驶距离/时间,因此填写方程将是 s=486.9 英里/8.05 小时。首先计算两个数字的有效数字,486.9 有 4 个有效数字,8.05 有 3 个有效数字,这意味着我们的答案必须有 3 个有效数字。现在解 486.9/8.05 等于 60.48447205,但是我们只允许 3 个有效数字,因此答案更改为 60.5 英里/小时。

对于加法和减法,过程略有不同,结果的小数位数将与小数位数最少的数字相同。例如,10.21 + 0.2 + 256 将等于 266。

获得该数字的正式方法是正常地添加数字,然后更改答案
以便它具有相应数量的有效数字。但是我发现它和直接忽略方程中的多余小数一样简单
因此,我没有完整计算整个方程,而是
将其简化为 10 + 0 + 256,这等于 266。这种更快方法通常会导致的轻微不准确
通常认为是可以接受的。
这可能很重要,因为它通过剔除无关的信息来简化化学。

二次方程

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