Расскажи друзьям!

Физические основы молекулярно-кинетической теории и термодинамики

5.141. Найти диаметр б молекулы кислорода, если при температуре t = 0° С вязкость кислорода n = 18,8 мкПа/с.

5.142. Построить график зависимости вязкости n азота от температуры Т в интервале 100 < Т < 600 К через каждые 100 К.

5.143. Найти коэффициент диффузии D и вязкость n воздуха при давлении p = 101,3 кПа и температуре t = 10° С. Диаметр молекул воздуха б = 0,3 нм.

5.144. Во сколько раз вязкость кислорода больше вязкости азота? Температуры газов одинаковы.

5.145. Коэффициент диффузии и вязкость водорода при некоторых условиях равны D = 1,42 • 10-4 м2/с и n = 8,5 мкПа*с. Найти число n молекул водорода в единице объема.

5.146. Коэффициент диффузии и вязкость кислорода при некоторых условиях равны D = 1,22• 10-5м2/с и n = 19,5 мкПа*с. Найти плотность p кислорода, среднюю длину свободного пробега ? и среднюю арифметическую скорость v его молекул.

5.147 Какой наибольшей скорости v может достичь дождевая капля диаметром D = 0,3 мм? Диаметр молекул воздуха б = 0,3 нм. Температура воздуха t = 0° С. Считать, что для дождевой капли справедлив закон Стокса.

5.148. Самолет летит со скоростью v = 360 км/ч. Считая, что слой воздуха у крыла самолета, увлекаемый вследствие вязкости,

d = 4 см, найти касательную силу FS, действующую на единицу поверхности крыла. Диаметр молекул воздуха б = 0,3нм. Температура воздуха t = 0° С.

5.149. Пространство между двумя коаксиальными цилиндрами заполнено газом. Радиусы цилиндров равны r = 5 см и R = 5,2 см. Высота внутреннего цилиндра h = 25 см. Внешний цилиндр вращается с частотой n = 360 об/мин. Для того чтобы внутренней цилиндр оставался неподвижным, к нему надо приложить касательную силу F = 1,38 мН. Рассматривая в первом приближении случай как плоский, найти из данных этого опыта вязкость n газа, находящегося между цилиндрами.

5.151. Найти теплопроводность К воздуха при давлении p=100кПа и температуре t = 10° С. Диаметр молекул воздуха

б = 0,3 нм.

5.150. Найти теплопроводность К водорода, вязкость которого n = 8,6 мкПа*с.

5.152. Построить график зависимости теплопроводности К от температуры T в интервале 100<Г<600К через каждые 100К.

5.153. В сосуде объемом V = 2 л находится N = 4 • 1022 молекул двухатомного газа. Теплопроводность газа К = 14 мВт/(м-К). Найти коэффициент диффузии D газа.

5.154. Углекислый газ и азот находится при одинаковых температурах и давлениях. Найти для этих газов отношение: а) коэффициентов диффузии; б) вязкостей; в) теплопроводностей. Диаметры молекул газов считать одинаковыми.

5.155. Расстояние между стенками дьюаровского сосуда d = 8 мм. При каком давлении p теплопроводность воздуха, находящегося между стенками сосуда, начнет уменьшатся при откачке? Температура воздуха t = 17° С. Диаметр молекул воздуха б = 0,3 нм.

5.156. Цилиндрический термос с внутренним радиусом r1 = 9 см и внешним радиусом r2 = 10 см наполнен льдом. Высота

термоса h = 20 см. Температура льда t1 =0°С, температура наружного воздуха t2 = 20° С. При каком предельном давлении p воздуха между стенками термоса теплопроводность К еще будет зависеть от давления? Диаметр молекул воздуха б = 0,3 нм, а температуру воздуха между стенками термоса считать равной среднему арифметическому температур льда и наружного воздуха. Найти теплопроводность К воздуха, заключенного между стенками термоса, при давлениях p1 = 101,3 кПа и р2=13,ЗмПа, если молярная масса воздуха u = 0,029 кг/моль.

Какое количество теплоты Q проходит за время dt = 1 мин через боковую поверхность термоса средним радиусом r = 9,5 см при давлениях p1 =101,3 кПа и p2 = 13,3 мПа?

5.157. Какое количество теплоты Q теряет помещение за время = 1 час через окно за счет теплопроводности воздуха, заключенного между рамами? Площадь каждой рамы S = 4 м2, расстояние между ними d = 30 см. Температура помещения t1=l80C, температура наружного воздуха t2 =-20° С. Диаметр

молекул воздуха б = 0,3 нм. Температуру воздуха между рамами считать равной среднему арифметическому температур помещения и наружного воздуха. Давление p = 101,3 кПа.

5.158. Между двумя пластинами, находящимися на расстоянии d = 1 мм друг от друга, находится воздух. Между пластинами поддерживается разность температур dT = 1 К. Площадь каждой пластины S = 0,01 м2. Какое количество теплоты Q

передается за счет теплопроводности от одной пластины к другой за время t = 10 мин? Считать, что воздух находится при нормальных условиях. Диаметр молекул воздуха б = 0,3 нм.

5.159. Масса m = 10г кислорода находится при давлении р = 300кПа и температуре t = 10° С. После нагревания при

p = const газ занял объем V = 10л. Найти количество теплоты Q, полученное газом, изменение dW внутренний энергии газа и работу А , совершенную газом при расширении.

5.160. Масса m = 6,5 г водорода, находящегося при температуре t = 27° С, расширяется вдвое при p = const за счет притока тепла извне. Найти работу А расширения газа, изменение dW внутренний энергии газа и количество теплоты Q, сообщенное газу.