Методические указания по решению задач и варианты контрольной работы по курсу общей физики (Ч.1. Механика и молекулярная физика). Либерман С.Д - 16 стр.

UptoLike

Рубрика: 

16
U= µ/3
2
RTV = .
Среднее значение энергии поступательного движения молекул
Е= kT
2
3
,
где k постоянная Больцмана .
В нашем случае нужно вычислить Е
0
среднее значение энергии
поступательного движения молекул углекислого газа для нормальных условий и
Е среднее значение энергии поступательного движения молекул углекислого
газа для Т=373 К.
Средняя длина свободного пробега молекул при нормальных условиях
λ
0
=V/Z
0
,
где V- cредняя арифметическая скорость молекул газа :
V=
πµ
RT8
0,92U, U
0
= =
⋅⋅
3
25
/98,1
/1001,13
мкг
мН
см /392 ,
U= см
кмолькг
кмольККДж
/460
/44
/3731031,83
3
=
⋅⋅
.
Вычислим Е
0
, Е ,
λ
0
.
Е =
,1072,7373/
2
1038,13
21
23
ДжККДж
=⋅
⋅⋅
Е
0
= ДжККДж
21
23
1065,5273/
2
1038,13
=⋅
⋅⋅
,
λ
0
= .100,4
1012,9
/39292,0
8
19
1
м
с
см
⋅=
Задача 10. Найти среднюю кинетическую энергию поступательного движения
и полную среднюю кинетическую энергию молекул гелия и азота
при температуре Т=300 К, а также кинетическую энергию
вращательного движения всех молекул, содержащихся в m=0,004 кг
азота .
PDF created with FinePrint pdfFactory Pro trial version http://www.fineprint.com
                                                                16


                                                                 2
                                                        U= V = 3RT / µ .
           Среднее значение энергии поступательного движения молекул
                                                                3
                                                           Е= kT ,
                                                                2
           где k – постоянная Больцмана.
                  В нашем случае нужно вычислить Е0 – среднее значение энергии
           поступательного движения молекул углекислого газа для нормальных условий и
           Е – среднее значение энергии поступательного движения молекул углекислого
           газа для Т=373 К.
                  Средняя длина свободного пробега молекул при нормальных условиях
                                                           λ 0=V/Z0,
           где V- cредняя арифметическая скорость молекул газа:
                               8RT                                   3 ⋅1,01 ⋅10 5 Н / м 2
                         V=        ≈0,92⋅U,                   U0=                          =392 м / с ,
                                πµ                                       1,98кг / м 3



                                        3 ⋅ 8,31 ⋅10 3 ⋅ 373 Дж ⋅ К / К ⋅ кмоль
                                 U=                                             =460 м / с .
                                                       44 кг / кмоль

           Вычислим Е0, Е, λ 0.
                                        3 ⋅1,38 ⋅10 −23
                                  Е=                    Дж / К ⋅ 373К =7,72 ⋅10 −21 Дж,
                                              2
                                         3 ⋅1,38 ⋅10 −23
                                 Е 0=                    Дж / К ⋅ 273К =5,65 ⋅10 −21 Дж ,
                                               2
                                                   0,92 ⋅ 392 м / с −1
                                            λ 0=              9 −1
                                                                       =4,0 ⋅10 −8 м.
                                                     9,12 ⋅10 с



           Задача 10. Найти среднюю кинетическую энергию поступательного движения
                      и полную среднюю кинетическую энергию молекул гелия и азота
                      при      температуре         Т=300        К,    а     также       кинетическую      энергию
                      вращательного движения всех молекул, содержащихся в m=0,004 кг
                      азота.




PDF created with FinePrint pdfFactory Pro trial version http://www.fineprint.com