Молекулярная и статистическая физика. Крутов А.В - 34 стр.

UptoLike

34
6.62. Какое количество тепла надо сообщить ν = 3,0 моль углекислого
газа , чтобы при расширении в вакуум от объема V
1
= 5,0 л до V
2
= 10 л тем -
пература его не изменилась? Газ считать ван-дер-ваальсовским .
6.63. Прохождение газа через пористую перегородку в теплоизолиро-
ванной трубе сопровождается расширением и изменением температуры га -
за (эффект ДжоуляТомсона ). Если до расширения газ считать ван-дер-
ваальсовским , а после расширения идеальным , то соответствующее
приращение температуры газа
Получить эту формулу, применив первое начало термодинамики к молю
газа , проходящему через перегородку. Процесс считать адиабатическим .
6.64. Воспользовавшись формулой из предыдущей задачи, найти значе-
ния Т
1
водорода с начальным молярным объемом V
1
= 0,160 л/моль, при
которых эффект Джоуля-Томсона будет положительным (т.е. T
2
< Т
1
).
6.65. Найти с помощью формулы из задачи 6.63 приращение T темпе-
ратуры газа , если в начальном состоянии при T
1
= 300 К его молярный объ-
ем V
1
= 0,100 л/моль, а затем в процессе ДжоуляТомсона газ сильно рас -
ширили. Расчет провести:
а) для водорода; б) для азота.
Молекулярно-кинетическая теория . Распределения Максвелла и
Больцмана
Число ударов молекул газа о единицу поверхности стенки за единицу време-
ни :
где п концентрация молекул , <v> их средняя скорость.
Уравнение состояния идеального газа :
Средняя энергия молекул :
Функции распределения Максвелла:
где
                                    34

  6.62. Какое количество тепла надо сообщить ν = 3,0 моль углекислого
газа, чтобы при расширении в вакуум от объема V1 = 5,0 л до V2 = 10 л тем-
пература его не изменилась? Газ считать ван-дер-ваальсовским.
  6.63. Прохождение газа через пористую перегородку в теплоизолиро-
ванной трубе сопровождается расширением и изменением температуры га-
за (эффект Джоуля—Томсона). Если до расширения газ считать ван-дер-
ваальсовским, а после расширения — идеальным, то соответствующее
приращение температуры газа



  Получить эту формулу, применив первое начало термодинамики к молю
газа, проходящему через перегородку. Процесс считать адиабатическим.
  6.64. Воспользовавшись формулой из предыдущей задачи, найти значе-
ния Т1 водорода с начальным молярным объемом V1 = 0,160 л/моль, при
которых эффект Джоуля-Томсона будет положительным (т.е. T2 < Т1).
   6.65. Найти с помощью формулы из задачи 6.63 приращение ∆T темпе-
ратуры газа, если в начальном состоянии при T1 = 300 К его молярный объ-
ем V1 = 0,100 л/моль, а затем в процессе Джоуля—Томсона газ сильно рас-
ширили. Расчет провести:
а) для водорода; б) для азота.
  Молекулярно-кинетическая теория. Распределения Максвелла и
  Больцмана

  • Число ударов молекул газа о единицу поверхности стенки за единицу време-
  ни:


где п — концентрация молекул,  — их средняя скорость.
  • Уравнение состояния идеального газа:


  • Средняя энергия молекул:


где
      • Функции распределения Максвелла: