Физика. Часть 1. Механика, молекулярная физика и термодинамика. Чухрий Н.И - 96 стр.

Дано:                           Решение:
∆S = 100 см2 = 10−2 м 2         Согласно закону Фика, количество вещества
                                прошедшего    вследствие   диффузии через
∆t = 10 с                       площадку: ∆S выражается формулой:
T = 300 0 K
                                            ∆ρ
<λ> = 10 − 5 см. = 10 − 7 м     ∆M = − D       ∆S∆t                            (4.11.1)
∆ρ                                          ∆x
    = − 1,26 кг / м 4           где   D= 1 <λ> –               коэффициент диффу-
∆x                                        3
  ∆M − ?                        зии Из молекулярно-кинетической теории
                                следует, средняя арифметическая скорость
                                теплового хаотического движения молекул
                                              8RT
                                =                 ,                       (4.11.2)
                                              π ⋅M
                  –3
где М= 28 10 кг/моль - молярная масса азота,               R=8,31Дж/мольК.
Подставляя (4.11.2) в (4.11.1)получим:
                   1          8RT ∆ρ
        ∆M = − < λ >             ⋅   ∆S∆t
                   3          π М ∆x
        ∆M= 1 10 − 7 м   8 ⋅ 8,32 ⋅ 300 ·1,26·10–2·10=2·10–6кг
              3            3,14 ⋅ 28
                                          1
     [∆M]= м  ( Дж / моль ⋅ К ) ⋅ К  2      ⋅ (кг / м 4 ) ⋅ м 2 ⋅ с = кг
                    кг / моль        
Ответ: [∆M ] = 2 ⋅10 −6 кг.

      Задача 4.12 . Какое количество теплоты ΔQтеряется ежечасно через
двойную парниковую раму за счет теплопроводности воздуха, заключенного
между ее полиамидными пленками? Площадь каждой пленки ΔS=4м ,
                                                                      2

расстояние между ними Δх=30см, Температура в парнике, t1=180C
                                           o
температура наружного пространства t2= –20 C.Температуру t воздуха меж-
ду пленками считать равной среднему арифметическому температур в пар-
                                                                  -8
нике и в окружающем пространстве. Радиус молекулы воздуха r=1,5·10 см,
молярная масса воздуха М= 29 10 кг/моль.
                                 -3


Дано:                    Решение:




                                           96