Решение задач по физике. Распределения Максвелла и Больцмана. Мишаков В.Г - 22 стр.

UptoLike

ВУЗ: 

СПбГУ | Санкт-Петербург

Составители: 

Рубрика: 

14
Вольфрамовая нить, испаряясь в высокий вакуум при температуре T =
2000К, уменьшается в массе со скоростью g = 1, 14 ·10
−12
кг/(с·м
2
). Вы-
числить давление насыщающего пара вольфрама при этой температуре.
Атомная масса вольфрама A = 0, 184 кг/моль.
Решение:
Рассмотрим сначала равновесную двухфазную систему, состоящую из
вольфрамовой пластины и насыщенного пара вольфрама над ней при
температуре T . Если считать, что все молекулы пара, ударяясь о пла-
стину прилипают к ней, то число таких ударов в единицу времени на
единицу поверхности должно быть равно числу атомов z , испаряющих-
ся с поверхности вольфрама (в одну секунду с единицы площади). По
условию задачи z равно:
z =
g
m
W
, (14.1)
где m
W
- масса атома вольфрама. С другой стороны z дается формулой
(13.4) из задачи 13, и тогда с учетом равенства p = nkT получаем,
n < v >
4
=
g
m
W
;
p < v >
4kT
=
g
m
W
, (14.2)
В итоге имеем
p = g
r
2πRT
A
(14.3)
Подставив сюда численные значения, получим ответ : p = 0, 86 нПа.
15
В тонкостенном сосуде объемом V , стенки которого поддерживаются при
постоянной температуре, находится идеальный газ. Сосуд помещен в ва-
куум. Как будет меняться с течением времени концентрация молекул в
сосуде, если в его стенке проделать очень малое отверстие площади S?
Считать, что истечение газа происходит настолько медленно, что оно
практически не нарушает равновесность состояния во всем сосуде, за ис-
ключением малой области вблизи отверстия. Температуру газа в сосуде
считать постоянной и равной температуре стенки.
23

Страницы