ДАВЛЕНИЕ ГАЗА. ТЕМПЕРАТУРА И СРЕДНЯЯ ЭНЕРГИЯ
ТЕПЛОВОГО ДВИЖЕНИЯ МОЛЕКУЛ.
УРАВНЕНИЕ СОСТОЯНИЯ ИДЕАЛЬНОГО ГАЗА
1.8. Каково содержание закона о равнораспределении энергии по степеням свободы?
2.8. Манометр на баллоне с кислородом показывает давление 0,23 МПа в помещении с температурой 24 С. Когда баллон вывесили на улицу (t = 12 С), манометр показал 0,19 МПа. Не было ли утечки газа?
Ответ: нет.
3.8. Вычислить, исходя из классических представлений, угловую скорость вращения молекулы азота при температуре t = 27 С.
Ответ: 3,61011 1/с.
4.8. В стеклянной, запаянной с одного конца трубке находится водород, «закрытый» столбиком ртути длиной 10,0 см. Первоначально трубка была повернута открытым концом вверх, и газ в ней имел температуру 16 С. Какова была длина столбика водорода, если после перевертывания трубки открытым концом вниз и нагревании газа до 39 С ртутный столбик переместился на 7,0 см? Атмосферное давление равно 105 Па.
Ответ: 17 см.
РАСПРЕДЕЛЕНИЯ МАКСВЕЛЛА И БОЛЬЦМАНА
1.8. Какой физический смысл имеет площадка под кривой распределения молекул по скоростям. Как выбирается ширина площадки?
2.8. Найти среднюю арифметическую скорость молекулы водорода при температуре кипения водорода Т = 20 К и при Т = 5000 К, когда почти все молекулы диссоциированы на атомы.
Ответ: 462 м/c; 7,3 км/с.
3.8. Определить температуру газа, для которой средняя квадратичная скорость молекул водорода больше их наиболее вероятной скорости на v = 400 м/с.
Ответ: 380 К.
4.8. В баллоне находится 2,5 г кислорода. Найти число молекул кислорода, скорости которых превышают значение средней квадратичной скорости.
Ответ: 1,91022.
ЯВЛЕНИЯ ПЕРЕНОСА
Как внутреннее трение зависит от температуры?
2.8. Чему равна масса азота, заполняющего объем V = 100 см3, если длина свободного пробега его молекул равна l = 23,2 нм? Эффективный диаметр молекул d = 0,28 нм.
Ответ: m = 0,5 г.
3.8. Определите массу азота, прошедшего вследствие диффузии через площадку 50 см2 за 20 с, если «градиент» плотности в направлении, перпендикулярном площадке, равен 1 кг/м4. Температура азота 290 К, а средняя длина свободного пробега его молекул равна 1 мкм.
Ответ: m = 15,6 мг.
Достарыңызбен бөлісу: |