Физика (Термодинамика и статистическая физика). Шелкунов Н.Г - 21 стр.

число молекул водорода будет равно молекул азота? Сред-               56. Имеется N частиц, энергия которых может при-
нюю температуру принять равной 00С.                             нимать лишь два значения Е1 и Е2. Частицы находятся в
      49. Считая атмосферу изотермической, а ускорение          равновесном состоянии при температуре Т. Чему равна
свободного падения не зависящим от высоты, вычислить            суммарная энергия Е всех частиц в этом состоянии?
давление а) на высоте 5 км, б) на высоте 10 км, в) в шахте на         57. При какой температуре Т воздуха средние скоро-
глубине 2 км. Расчет произвести для Т=293 К. Давление на        сти молекул азота (N2) и кислорода (О2) отличаются на 300
уровне моря принять равным ро.                                  м/с?
       50. Вблизи поверхности Земли отношение объемных                 58. Преобразовать функцию распределения Максвел-
концентраций кислорода (О2) и азота (N2) в воздухе              ла, перейдя от переменной v к переменной u=v/vвер, где vвер -
ηо=20,95/78,08=0,268. Полагая температуру атмосферы, не         наиболее вероятная скорость молекул.
зависящей от высоты и равной 00С, определить это отноше-               59. Вычислить наиболее вероятную, среднюю и
ние η на высоте h=10 м.                                         среднеквадратичную скорости молекул кислорода (О2) при
      51. Пользуясь распределением Максвелла и поняти-          20о С.
ем относительной скорости u как отношения скорости мо-               60. Найти сумму модулей импульсов молекул, дер-
лекул v к наивероятнейшей скорости vв, получить то же           жащихся в моле азота (N2), при температуре 200 К.
распределение в приведенном виде:
                                                                      61. Динамическая вязкость аргона при нормальных
                                   4       −u 2                 условиях η=22 мкПа⋅с. Вычислить длину свободного пробе-
                      dN (u) = N       e           2
                                                  u du .
                                   π                            га λ молекулы аргона и коэффициент диффузии D аргона
                                                                при нормальных условиях.
       52. Какая часть молекул кислорода обладает скоро-
стями, отличающимися от наивероятнейшей не больше чем                  62. Кислород и углекислый газ находятся при одина-
на 10 м/с, при температурах 0 и 300о С?                         ковых температуре и давлении. Эффективные диаметры
                                                                молекул этих газов соответственно равны 0,35 нм и 0,40 нм.
        53. Написать выражение для среднего числа dN мо-
                                                                Найти для этих газов отношения: а) коэффициентов диффу-
лекул газа, кинетические энергии которых заключены меж-
ду ε и ε+dε.                                                    зии D1/D2; б) коэффициентов внутреннего трения η1/η2.

      54. При каком значении температуры число молекул                 63. Коэффициент диффузии кислорода при 00С равен
находящихся в пространстве скоростей в фиксированном            0,19 см2/с. Определить длину свободного пробега молекул
интервале (v, v+dv), максимально?                               кислорода.

      55. Найти отношение числа молекул водорода n1                    64. За сколько времени 720 мг углекислого газа про-
скорости которых лежат в пределах от 3000 до 3010 м/с, к        диффундирует из чернозема в атмосферу через 1 м2 его по-
числу молекул n2, имеющих скорости в пределах от 1500 до        верхности при среднем градиенте плотности азота в на-
1510 м/с, если температура водорода 300о С.                     правлении, перпендикулярном площади, равном 0,5⋅10-6
                                                                г/см4? Коэффициент диффузии принять равным 0,04 см2/с.