Научная литература
booksshare.net -> Добавить материал -> Физика -> Абражевич Э.Б. -> "Физика. Часть 2. Молекулярная физика и термодинамика " -> 10

Физика. Часть 2. Молекулярная физика и термодинамика - Абражевич Э.Б.

Абражевич Э.Б., Иванов Д.А., Кириченко А.В. Физика. Часть 2. Молекулярная физика и термодинамика — М.: МЭИ, 1997. — 56 c.
Скачать (прямая ссылка): fizikamolekulyafizikaitermodinamika1997.djvu
Предыдущая << 1 .. 4 5 6 7 8 9 < 10 > 11 12 13 14 15 16 .. 17 >> Следующая


6.7. Иногда из водопроводного крана вода вытекает белая, будто молоко. Постояв некоторое время, вода снова делается прозрачной. Чем это объясняется ?

6.8. В запаянной 17-образной трубке находится вода. Как узнать, воздух или только насыщенный пар находится над водой в трубке ?

6.9. Можно ли всасывающим водяным насосом поднять кипящую воду ?

6.10. Почему в ясный летний день, когда нагретый воздух поднимается кверху, появляются облака?

6.11. Почему не бывает росы под густым деревом ?

6.12. Как заставить воду кипеть без нагревания?

6.13. Известен опыт: металлический шарик, проходящий через металлическое кольцо, застревает в нем, если шарик нагреть. Что произойдет, если нагреть кольцо, а не шарик ?

6.14. Загорится ли бумажный стаканчик, заполненный до краев водой, если его поместить в пламя горящей свечи ?

6.15. Почему снег на дорогах тает при посыпании их солью ?

6.16. Почему капля воды прыгает на горячей сковородке и не сразу испаряется ?

6.17. Почему, если дыхнуть себе на руку, появляется ощущение тепла, а если дунуть - ощущение прохлады ?

30 6.18. Почему при вколачивании гвоздя в дерево шляпка его не нагревается, а когда гвоздь вбит, то достаточно нескольких ударов, чтобы сильно нагреть шляпку ?

6.19. Почему волоски кисточки в воде расходятся, а при вынимании из воды снова слипаются ?

6.20. Почему на сыром грунте следы от шагов человека заполняются водой ? РЕШЕНИЯ ЗАДАЧ 1. Молекулярно-кинетическая теория

1.1. Объем воды V имеет массу т = pV. В этом объеме содержится V = молей воды. Число молекул в этом объеме

тп oV

N = Na V = Nfil — = Nfil —— . Одна молекула занимает объем M M

V0 =— = = —-- = 2,99-10-29 м3. Ребро "кубика"

° N Nap 6,02 10 10

такого объема составляет a = tfv^ = 3,1-IO-10 м, что соответствует

среднему расстоянию между молекулами воды. Масса одной молекулы W0 может быть найдена через массу одного моля M как

M 18 T 0~3 , .._2б W0=-=-гг- = 3-10 кг.

Na 6,02-IO23

1.2. Основное уравнение MKT: p = )^nm0(v2^. Плотность воздуха р = ^ = -^s- = пто • Тогда p = ^p(v2^ и Vkb =J^j =

= № = 480 м/с.

\ P V 1,3

1.3. Масса одного атома железа (см. решение задачи 1.1)

M 56-Ю"3 26

mo =T^ =-гг- = 93T 0 26кг.

Na 6,02 1023

7 8*103

Концентрация атомов п = — = —:-— = 8,38 IO28 м-3. Среднее

т0 9,3 IO"26

расстояние между центрами соседних атомов (см. решение задачи

м уз

1.1) составляет a = l1 =3--=• = 2,3-IO"10м.

^A P^ V6,02-Ю23-7,8-Ю3 1.4. При нормальном падении пучка на стенку со стороны стенки на каждую молекулу действует сила F, изменяющая

32 импульс молекулы: Ap0 = F At = m0v -(-m0v) = -Im0V . За некоторое время т со стенкой провзаимодействуют все молекулы, попавшие в прямой цилиндр основанием AS и высотой иг. Число этих молекул составляет N = nvTAS, а общее изменение их

импульса Apz = N Ap0 = -Im0V nvr AS . На эти молекулы в течение времени г со стороны стенки действовала сила Fz , импульс которой Fi т = Apz . По третьему закону Ньютона Fz = -Fa , где

— -у

Fxl - сила давления N молекул на стенку. Тогда Fa = Inm0V' ¦ AS . а

давление пучка р = —— = InmnV1.

AS 0

При падении пучка молекул под углом а к нормали

1 1

Ар0 = -lm0v cosa , а N = nvcosa т AS . Тогда р = 2nm0v cos a .

1.5. Основное уравнение MKT: p = = ^nm0 V^b. Если

vKB = 1^KB ' то P' = ]Мр ¦

2

1.6. Основное уравнение MKT: p = — n{WK), где -

средняя кинетическая энергия поступательного движения одной

т 2 ЛГ.Н/. 2(WK) 2 6-Ю3 . 1п5_

молекулы. Тогда р = -— (Wk) = J-l^tz = у 3 = В 10 Па.

З І

1.7. Поскольку (WK) = —кТ, а (Wk) =—m0(v2^j, где m0 - масса

молекулы, то т0[у2\=ЪкТ. Так как ш0 =-^-(см. решение задачи

\ ' Na

1.1), то ЪкТ= ~-(v2}> и отсюда Г= 279 K = 6 °С.

^3

1.8. Объем одной молекулы V0 =-. Поскольку р = пкТ, а п =

6

N р

= N/V, где N - число молекул, то — = . Собственный объем

J V кТ

33 молекул составляет NVo, поэтому

NV0 pV0

кТ

При рі = 1 атм на

долю молекул приходится

NVr

о, .^ = ^ = 3,8.,0-4, кТ 6кГ

т.е.

0,038 % объема газа. При pi = 500 атм на долю молекул приходится 18,7 % объема газа.

1.9. При температуре t\ давление в комнате р0 = щкТ\, а при

T2 _ 273 + 27

Po = п2кт2- Тогда

п2 Tx

температуре h число молекул в комнате уменьшится на 4 %.

273 + 15

= 1,04, т.е.

1.10. Поскольку р V = vi? T, то температура газа T -

IL

vR

Тогда

(Wk) ЛкТ = IkPL = 1 ,,38-23 '06^ir3 = 1,25 - !О"23 Дж.

' 2 2 vR 2 2-Ю3-8,31

1.11. См. рис 1.1 Г:

а) давление уменьшается; объем увеличивается; температура увеличивается до точки А, а потом уменьшается (проведена изотерма 1 - 2 и изотерма, касательная к прямой 1 - 2);

б) объем увеличивается; температура уменьшается, а потом увеличивается; давление уменьшается до точки В, а потом увеличивается (проведена изобара, касательная к графику процесса);

в) давление уменьшается, затем увеличивается и снова уменьшается; температура увеличивается, потом уменьшается, потом увеличивается и снова уменьшается; объем увеличивается до точки С, потом уменьшается до точки D, потом увеличивается (проведены изохоры, касательные к графику процесса).
Предыдущая << 1 .. 4 5 6 7 8 9 < 10 > 11 12 13 14 15 16 .. 17 >> Следующая
Реклама

c1c0fc952cf0704ad12d6af2ad3bf47e03017fed

Есть, чем поделиться? Отправьте
материал
нам
Авторские права © 2009 BooksShare.
Все права защищены.
Rambler's Top100

c1c0fc952cf0704ad12d6af2ad3bf47e03017fed