Статистическая физика и термодинамика. Камзолов С.К - 24 стр.

                                     24
    Произведя расчет, получим VСР ≈ 1000 м/с.


    Пример 6(а)
    Какая дополнительная сила действует на обшивку самолета (в расчете
на 1 м2 плоской поверхности) за счет перепада давления в салоне и снаружи
самолета, если давление в салоне равно 1.105 Па, высота полета 10000 м, тем-
пература атмосферы t = –23 ºС и не зависит от высоты? Давление на поверх-
ности земли Р0 = 1.105 Па.

                                                Решение
     Искомая сила F = (P0 – Ph) S, где P0 — давление в салоне, S = 1 м2, Ph —
                               .

давление за бортом на высоте h = 10000 м, которое можно определить по
барометрической формуле (4.9). Тогда
              ⎛      −
                       Mgh ⎞
     F = P0 S ⎜1 − e RT ⎟ , где молярная масса воздуха М = 29 г/моль.
              ⎜            ⎟
              ⎝            ⎠
     Подставив значения величин в эту формулу и произведя вычисления, по-
                      ⎛      −
                                      ⋅ 4 ⎞
                               29⋅9,810
лучим F = 1 ⋅ 105 ⋅ 1⎜1 − e 8,310⋅ ⋅250 ⎟
                                    3
                                            ≈ 0,75 ⋅ 105 Н.
                      ⎜                   ⎟
                      ⎝                   ⎠
     Получилась весьма ощутимая величина силы, которую необходимо учиты-
вать в расчетах конструкции самолета на прочность.


     Пример 6(б)
     Определить толщину слоя воздуха Δh в вертикальном направлении, в пре-
делах которого концентрация взвешенных в нем пылинок различается не более
чем на 1%. Температуру воздуха считать постоянной и равной 300 К, масса
каждой пылинки равна 1.10–18г.
                                   Решение
     Воспользуемся следствием из распределения Больцмана (4.10). В равнове-
сии концентрация пылинок n зависит от координаты h по вертикальной оси