Всем привет из Лиги душнил и упоротых расчетов,

Сегодня немного закусились с @PeakyPeaky (извини друг, но ты в телевизоре). И так, собственно цимес в этом комментарии https://pikabu.ru/story/fizika_i_khimiya__odni_iz_samyikh_poleznyikh_predmetov_v_shkole_14120768?cid=397505845, для ЛЛ я приведу текст полностью:

Вы рискуете открыть ящик пандоры.

Но раз уж мы из Лиги Ебанутых расчётов, то почему бы и нет.

Дано

1. Природное содержание дейтерия (D) в водороде: 0,015 % (или 150 атомов D на 1 миллион атомов H).

2. Молекулярная масса воды (H2O): 18 г/моль.

3. В 1 литре воды содержится примерно 55,6 моль вещества.

Количество молекул в 1 моле (число Авогадро): 6,02 x 10^23 шт.

4. Коэффициент разделения при кипячении (H2O / HDO) ≈ 1,05.

Найти. Нужно поднять концентрацию в 10 раз в 1 литре (1 кг) остатка.

Предварительные данные.

Считаем, сколько молекул воды в 1 литре

Общее число молекул:

55,6 моль x 6,02×10^23 = 3,35×10^25 молекул.

Шаг 2. Считаем, сколько атомов водорода в 1 литре

В каждой молекуле воды 2 атома водорода. Значит:

3,35x^10^25 x 2 = 6,7x10^25 атомов.

Шаг 3. Сколько среди них дейтерия?

При природной концентрации 0,015%:

6,7x10^25 x 0,00015 = 1x10^22 атомов дейтерия.

Теперь, собственно, решение.

Шаг 1. Формула обогащения при выпаривании

C_ост / C_нач = (m_нач / m_ост)^(коэфф упаривания- 1), где коэфф упаривания- 1 = 0,05

Подставляем:

10 = (m_нач / 1)^0,05

Логарифмируем:

ln(10) = 0,05 x ln(m_нач)

2,3026 = 0,05 x ln(m_нач)

ln(m_нач) = 46,05

Возводим в экспоненту:

m_нач = e^46,05 ≈ 1 x 10^20 кг

То есть, надо упарить 10^20 кг

Шаг 2. Переводим в тонны

1 x 10^20 кг = 1 x 10^17 тонн

Шаг 3. Поправка на многократное кипячение

Из-за потерь дейтерия с паром на каждом цикле добавляется множитель ~ 2 x 10^13 - это из уравнения Релея - лучше загуглите, если интересно, а то совсем нечитабельно будет.

Итог:

m_нач = (1 x 10^17) x (2 x 10^13) = 2 x 10^30 тонн

Шаг 4. Сравнение с массой Земли

Масса Земли = 6 x 10^21 тонн.

Делим:

(2 x 10^30) / (6 x 10^21) ≈ 3,3 x 10^8

То есть в 330 миллионов раз больше массы Земли.

Сначала было лень полностью курить, я спросил у дипсика: https://chat.deepseek.com/share/nyve9yxlwcr3j63f2m

Далее мне стало интересно, и я глянул уравнения Рэлея которым данный мистер так активно бравирует, пришлось поискать, ибо их не одно, но судя по всему он имел ввиду Рэлеевское фракционирование (UPD было рассеивание) https://en.wikipedia.org/wiki/Rayleigh_fractionation, ничего в нем сложного нет вообще. Так вот, все что нужно он уже получил вот здесь:

Возводим в экспоненту:

m_нач = e^46,05 ≈ 1 x 10^20 кг

То есть, надо упарить 10^20 кг

Т.е. вот это уже полная отсебятина (далее поймете почему, кто прошел по ссылке вики и ответ дипсика наверное уже поняли):

Из-за потерь дейтерия с паром на каждом цикле добавляется множитель ~ 2 x 10^13 - это из уравнения Релея - лучше загуглите, если интересно, а то совсем нечитабельно будет.

Итог:

m_нач = (1 x 10^17) x (2 x 10^13) = 2 x 10^30 тонн

Почему я решил, что он скопировал это не врубаясь даже, что это такое? обратите внимание на выебоны с подсчетом кол-ва атомов, они же здесь вообще не причем, т.е. они никак не используются в уравнении Рэлея и не используются для финального ответа.

Мне казалось, что можно закрыть тему, но все таки стало интересно про 300 млн раз больше массы Земли, ведь в запросах интернетов это мелькает. А ответ кроется в статье советского журнала "Химия и жизнь" выпуск 2, 1969г, стр.24-25 ссыль https://djvu.online/file/wtAJvGAKCB8dt?ysclid=mr80amru6c7639..., формат djvu, сорян.

Так, вот там альфа взята 1.03, и если решать ур-е Рэлея с таким коэффициент получится, что требуемая масса воды 2*10^33,3кг. А если решать с альфа 1,05 как это сделал товарищ PeakyPeaky, то требуемая масса воды 2*10^20кг. И уже не знаю, но кто-то решил подогнать результат вот таким нелепым способом

Из-за потерь дейтерия с паром на каждом цикле добавляется множитель ~ 2 x 10^13 - это из уравнения Релея - лучше загуглите, если интересно, а то совсем нечитабельно будет.

Итог:

m_нач = (1 x 10^17) x (2 x 10^13) = 2 x 10^30 тонн

Ну, и на последок язвительный комментарий

Мальчик, иди чуть загугли про уравнение Рэлея (он же в некоторых источниках "Релей", гугли "релеевская дистилляция")

Мальчик доклад окончил)

О себе, я инженер систем Водоснабжения и Водоотведения, если будет не лень, может позже запилю серию постов о гидравлике и собственном самих системах)

Всем спасибо, проверяйте пож-та информацию всегда.

Российские исследователи из «Сколково» вырастили морскую свинку, «помеченную» специальным изотопом водорода. Для этого животное почти полгода поили «тяжелой» водой. Исследователи утверждают, что такое животное сейчас единственное в мире. Эксперимент позволит лучше понять, как работает обмен веществ у человека и поможет разрабатывать индивидуальные диеты.  

«Мы абсолютно уверены, что пройдет немного времени и мы научимся тонко настраивать диету человека для поддержания его здоровья, похудения и хорошего самочувствия», — говорит глава исследовательской группы, доктор химических наук Юрий Костюкевич.

Маленький помощник ученых — морская свинка Хрюн — все время эксперимента жил у ученого дома.

В ходе эксперимента Хрюна поили специальной водой, в которой обычный водород был заменен на его более тяжелый «двойник» – дейтерий. Эта вода абсолютно безопасна и давно используется в медицине для отслеживания движения молекул в организме.

Дейтерий, как невидимая метка, позволяет ученым видеть, как образуются и распадаются различные вещества.

Ученые использовали сложное оборудование, чтобы определить, как быстро дейтерий встраивается в различные молекулы организма Хрюна. Это позволило им понять, какие вещества организм производит сам, а какие получает с пищей.

Кроме того, Хрюн ел побеги овса, выращенные на той же «тяжелой воде», что позволило отслеживать, как быстро вещества из пищи усваиваются организмом.

После всех экспериментов с диетой, Хрюн чувствует себя хорошо, уверяют ученые. В ближайшем будущем они планируют перейти к исследованиям на людях. Для добровольцев ученые уже начали выращивать на «тяжелой воде» микрозелень.

Ох-х-х... Ну сколько же можно...

Ну есть же давно куча опровержений про опасность кипячения и тяжёлую воду. Ну вот нафига заново воду в ступе толочь?

Насколько помню, эту мульку про тяжёлую дейтериевую воду запустили:

а) давным-давно,
б) совершенно случайно и
в) всего один раз.

Отличился - внезапно! - такой (без шуток) хороший учёный, как Вильям Похлёбкин. В одной из своих старых кулинарных книг, ещё древних советских времён, он всё это и написал - и про дейтерий, и про "не кипятите дважды".

Но он же нам рассказывал и про многочасовое томление пищи (в основном - жидкой), и оставил множество рецептов супов и методик их приготовления (любой суп - это долгая варка после закипания воды), и написал единственную в мире научную историю водки (а винокурение и есть ничто иное, как многочасовое кипячение - спросите у любого самогонщика). Видимо, он просто не понял всё до конца, хватанул где-то по верхушкам - всё-таки Похлёбкин был историком и кулинаром, а не физиком и даже не инженером. А "красная редактура" и прочая кrовавая советская цензура это случайно пропустила (что тоже случалось, и нередко, и никого за это не расстреливали из крупнокалиберного пулемёта). А вот как проверили, как следует - так и удалили из текста. И даже хз кто: то ли кrовавая советская цензура, то ли сам Похлёбкин, я уже и не помню всей канвы. Поэтому уже во втором издании этой информации в книге не было.

Повторюсь: деталей не помню, а искать сейчас лениво и некогда. Но по факту - просто обычная ошибка. Посмеялись и забыли. Но нет, кому-то надо было запомнить именно это - а кому-то ещё и раздуть из обычной глупой ошибки страшный миф и пугало.