Расскажи друзьям!

Физические основы молекулярно-кинетической теории и термодинамики

5.101. Какая часть общего числа N молекул имеет скорости: а) больше наиболее вероятной скорости vB, б) меньше наиболее вероятной скорости vB ?

5.102. В сосуде находится масса m = 2,5 г кислорода. Найти число Nx молекул кислорода, скорости которых превышают

среднюю квадратичную скорость sqr(v2).

5.103. В сосуде находится масса m = 8 г кислорода при температуре T = 1600 К. Какое число Nx молекул кислорода имеет кинетическую энергию поступательного движения, превышающую энергию W0 = 6,65 * 10-20 Дж?

5.104. Энергию заряженных частиц часто выражают в электронвольтах: 1эВ — энергия, которую приобретает электрон, пройдя в электрическом поле разность потенциалов

U = 1 В, причем 1эВ = 1,60219-19Дж. При какой температуре Т0 средняя кинетическая энергия поступательного движения молекул W0 = 1 эВ? При какой температуре 50% всех молекул имеет кинетическую энергию поступательного движения, превышающую энергию W0 = 1 эВ?

5.105. Молярная энергия, необходимая для ионизации атомов калия, W1 = 418,68 кДж/моль. При какой температуре Т газа 10% всех молекул имеют молярную кинетическую энергию поступательного движения, превышающую энергию Wt 1?

5.106. Обсерватория расположена на высоте h = 3250 м над уровнем моря. Найти давление воздуха на этой высоте. Температуру воздуха считать постоянной и равной t = 5° С. Молярная масса воздуха u = 0,029 кг/моль. Давление воздуха на уровне моря p0 = 101,3 кПа.

5.107. На какой высоте h давление воздуха составляет 75% от давления на уровне моря? Температуру воздуха считать постоянной и равной t = 0° С.

5.108. Пассажирский самолет совершает полеты на высоте h1 = 8300 м. Чтобы не снабжать пассажиров кислородными масками, в кабине при помощи компрессора поддерживается постоянное давление, соответствующее высоте h2 = 2700 м. Найти разность давлений внутри и снаружи кабины. Температуру наружного воздуха считать равной t1 = 0° С.

5.109. Найти в предыдущей задаче, во сколько раз плотность p2 воздуха в кабине больше плотности p1 воздуха вне ее, если

температура наружного воздуха t1 =-20° С, а температура воздуха в кабине t2 = + 20° С.

5.110. Найти плотность p воздуха: а) у поверхности Земли;

б) на высоте h = 4 км от поверхности Земли. Температуру воздуха считать постоянной и равной t = 0° С. Давление воздуха у поверхности Земли p0 = 100 кПа.

5.111. На какой высоте h плотность газа вдвое меньше его плотности на уровне моря? Температуру газа считать постоянной и равной t = 0° С. Задачу решить для: а) воздуха, б) водорода.

5.112. Перрен, наблюдая при помощи микроскопа изменение концентрации взвешенных частиц гуммигута с изменением высоты и применяя барометрическую формулу, экспериментально нашел значение постоянной Авогадро NA. В одном из опытов Перрен нашел, что при расстоянии между двумя слоями dh = 100мкм число взвешенных частиц гуммигута в одном слое

вдвое больше, чем в другом. Температура гуммигута t =20° С. Частицы гуммигута диаметром б = 0,3 мкм были взвешены в жидкости, плотность которой на dp = 0,2 * 103 кг/м3 меньше плотности частиц. Найти по этим данным значение постоянной Аво-гадро NА.

5.113. Найти среднюю длину свободного пробега Я молекул углекислого газа при температуре t = 100° С и давлении p = 13,3 Па. Диаметр молекул углекислого газа б = 0,32 нм.

5.114. При помощи ионизационного манометра, установленного на искусственном спутнике Земли, было обнаружено, что на высоте h = 300 км от поверхности Земли концентрация частиц

газа в атмосфере n = 1015м-3. Найти среднюю длину свободного пробега ? частиц газа на этой высоте. Диаметр частиц газа ? = 0,2 нм.

5.115. Найти среднюю длину свободного пробега ? молекул воздуха при нормальных условиях. Диаметр молекул воздуха ? = 0,3 нм.

5.116. Найти среднее число столкновений z в единицу времени молекул углекислого газа при температуре t = 100° С, если средняя длина свободного пробега ? = 870 мкм.

5.117. Найти среднее число столкновений z в единицу времени молекул азота при давлении p = 53,33 кПа и температуре t = 27° С.

5.118. В сосуде объемом V=0,5 л находится кислород при формальных условиях. Найти общее число столкновений Z между молекулами кислорода в этом объеме за единицу времени.

5.119. Во сколько раз уменьшится число столкновений z в единицу времени молекул двухатомного газа, если объем газа адиабатически увеличить в 2 раза?

5.120. Найти среднюю длину свободного пробега ? молекул азота при давлении p = 10 кПа и температуре t = 17° С.