Сборник задач по физике с примерами решений. Молекулярная физика и термодинамика. Электромагнетизм. Александров В.Н - 15 стр.

UptoLike

14
кв
v
. Поэтому запишем уравнения, определяющие
(1.4) и n (1.10), а
также основное уравнение молекулярно-кинетической теории (2.1а):
AA
N
m
NN
, (1)
V
N
n
, (2)
2
0
кв
nm
3
1
P v
. (3)
Из (1) найдем
:
.1088,11002,6
1032
10
N
μ
m
N
2323
2
A
3
Из (2) определим n:
.
325
3
23
м104,9
102
1088,1
V
N
n
Для нахождения средней квадратичной скорости
кв
v
, умножим (3) на
объем V и получим:
.
22
0
2
0
квквкв
m
3
1
Nm
3
1
nVm
3
1
РV vvv
Отсюда
Ответ:
кв
v
=233м/с; n=9,4·10
25
м
-3
;
=1,88
10
23
.
2.2 Средняя энергия поступательного движения молекул газа в сосуде вме-
стимостью V=0,5л равна 75 Дж. Определите давление газа.
(Ответ: 100 кПа).
2.3 Кислород находится при температуре 47
0
С. Определите: 1) кинетическую
энергию поступательного движения одной молекулы; 2) среднюю квадра-
тичную скорость молекул. (Ответ: 6,62·10
-21
Дж; 499 м/с).
2.4 Определите давление, оказываемое газом на стенки сосуда, если его
плотность равна 0,01 кг
3
, а средняя квадратичная скорость молекул
газа составляет 480 м/с. (Ответ: 768 Па).
2.5 Частицы гуммигута диаметром d=1мкм участвуют в броуновском движе-
нии. Плотность гуммигута
=10
3
кг/м
3
. Найти среднюю квадратичную
скорость частиц гуммигута при температуре t=0
0
С. ( Ответ: 4,7 мм/с).
2.6 Средняя квадратичная скорость молекул некоторого газа при нормальных
условиях равна 480 м/с. Сколько молекул содержит 1 г этого газа?
твет: 2,04·10
22
).
2.7 Некоторый газ при давлении Р=100 кПа и температуре t=17
0
С имеет плот-
ность
=0,083кг/м
3
. Найти среднеквадратичную скорость
кв
v
молекул га-
за. Какой это газ? (Ответ: 1900 м/с).
       vкв . Поэтому запишем уравнения, определяющие  (1.4) и n (1.10), а
      также основное уравнение молекулярно-кинетической теории (2.1а):
                                         m
                             N   N A  N A ,                                      (1)
                                          
                                      N
                                 n      ,                                          (2)
                                      V
                                  1              2
                              P  nm0 v кв .                                        (3)
                                  3
                              m          10 2
     Из (1) найдем  :    N  NA                   6 ,02  10 23  1,88  10 23 .
                              μ        32  10  3

                               N 1,88  10 23               3
   Из (2) определим n:     n                 9 ,4  10 м .
                                                         25
                                           3
                               V    2  10
      Для нахождения средней квадратичной скорости vкв , умножим (3) на
  объем V и получим:
                      1          2  1            2     1       2
                 РV  nVm0 vкв  Nm0 vкв  m vкв .
                      3             3                  3
                                3 PV      3  9 ,06  10 4  2  10  3
        Отсюда         vкв                                             233 м / с.
                                  m                  10  2
Ответ: vкв =233м/с; n=9,4·1025м-3; =1,881023.
2.2 Средняя энергия поступательного движения молекул газа в сосуде вме-
    стимостью V=0,5л равна 75 Дж. Определите давление газа.
    (Ответ: 100 кПа).
2.3 Кислород находится при температуре 47 0С. Определите: 1) кинетическую
    энергию поступательного движения одной молекулы; 2) среднюю квадра-
    тичную скорость молекул. (Ответ: 6,62·10-21Дж; 499 м/с).
2.4 Определите давление, оказываемое газом на стенки сосуда, если его
    плотность равна 0,01 кг/м 3, а средняя квадратичная скорость молекул
    газа составляет 480 м/с. (Ответ: 768 Па).
2.5 Частицы гуммигута диаметром d=1мкм участвуют в броуновском движе-
    нии. Плотность гуммигута =103кг/м3. Найти среднюю квадратичную
    скорость частиц гуммигута при температуре t=00С. ( Ответ: 4,7 мм/с).
2.6 Средняя квадратичная скорость молекул некоторого газа при нормальных
    условиях равна 480 м/с. Сколько молекул содержит 1 г этого газа?
    (Ответ: 2,04·1022).
2.7 Некоторый газ при давлении Р=100 кПа и температуре t=170С имеет плот-
    ность  =0,083кг/м3. Найти среднеквадратичную скорость vкв молекул га-
    за. Какой это газ? (Ответ: 1900 м/с).

14