Термодинамика - Базаров И.П.
Скачать (прямая ссылка):
Поэтому
т%=-Аппе% и с, +Anne2^jm=O.
219 что указывает на возникновение продольных электрических колебаний в плазме с циклической частотой
©о = V Anne2 jrn. (10.87)
При концентрации я=1016 м~3 электронов в плазме собственная частота колебаний плазмы равна COo = SiIO8C-1. что соответствует дециметровым волнам.
Впервые наличие колебаний в плазме было установлено в 1906 г. Рэлеем и независимо в 1929 1. И. Ленгмюром, получившим формулу (10.87) для частоты O0 (которая поэтому назьіваеіся ленгмюровской частотой колебаний плазмы).
В заключение рассмотрим вопрос о термодинамической устойчивости плазмы. С помощью формул (10.85) и (10.86) находим следующие условия устойчивости разреженной плазмы:
/ dp \ VRT 1 ., , lsitNe~ л
1- Т
Су (С, )„,- 1:2.Vf 2 8яVe2'{A.T3 V) Из этих выражений для коэффициентов устойчивости видно, что при одинаковых условиях плазма менее устойчива, чем идеальный газ:
(Щ г< г
\dVjT V1 WVJt О (Cv)ho
ЗАДАЧИ
10.1. Температурная зависимость х д с некоторою элемента задается формулой
<? = 0,96446 +1,74(г-25) • lf)_4"-i-3,8(r—25}2 IO"7 В Определить, какая часть э. д. с. элемента доставляется іенловьім резервуаром и чему равна теплота реакции при 25е С
10.2. Найти зависимость электродвижущей силы обратимого гальванического элемента от внешнего давления.
10.3. Если плотность газа Ван-дер-Ваальса мала, то имеем одну іочку инверсии. Пішиить, что в обшг-ч случае .ікібьа плотностей существуют две точки кнверсии и дать график инверсионной кривой газа Ван-дер-Ваальса на диаграмме /\ р.
10.4. Показать, что в точке инверсии
>Л
10.5. Найти магнитокалорический эффект (дТ/СЩч для вещее закону Кюри - Вейсса: к =• СЦТ— O), где 0 параматни і паи іочка Кюри.
10.6. Показать, что зависимость константы равновесия от температуры определяется уравнением Ванг-Гоффа:
где Qp—тепловой эффект реакции при
220 10.7. Найти условия равновесия гетерогенной системы из п фаз и к компонентов.
10.8. В реакции образования водяного газа
Нг0+С0*±С02 + Н:
равновесие наступило при T= 1259 К Известен молекулярный равновесный сосіав: т(Оі=0,7 моль; шсо=9,46 моль; т1)|0=9,46 моль; ти,¦= 80,38 моль. Определить константу равновесия Kp 10.9. При температуре Г=7|7К реакция образования иодисюго водорода
Н2 + 12^2Н1
достигла равновесия. Зная начальное чясло молей иода т, =2.94 моль н начальное число молей водорода /ин.=8,1 моль, определить число молей HI при равновесии Константа равновесия при Г= 717 К известна' Kp^-Kc-O,01984.
10.10. Вычислить лстучссть реального газа при любом давлении по ею зке-перименіальной изоіерме V{p)
10.11. Исходя из условия равновесия газа и твердого тела одного и гою же вещества, найти выражение для вычисления энтропийной постоянной идеального газа.
10.12. Найти число термодинамических степеней свободы системы, состоящей из раствора 1) KCl и NaCI в воде в присутствии кристаллов обеих солей к паров; 2| этих солей в присутствии Льда, кристаллов обеих солей и паров, 3) сахара в воде и керосине при наличии льда и пара.
10.13. Правило фаз Гиббса установлено в предположении, что каждый компонент входит во вес фазы Как измени >ся правило фаз. если не каждый компонент входит во все фазы?
10.14. Показать, что если бы спектральная плотноезь знері ии излучения Hv зависела от вещества сгенок полости, і и можно было бы осуществить вечный двшаїель второю рода.
10.15. Установить связь между спектральной энергетической евеїимосіью є» черною тела и спектратьной нлогношыо знеріии Uv ею равновесного излучения
10.16. Исходя из представления о световых квантах, вычислить давление равновесного излучения на зеркальную стенку.
10.17. Показать, что длина волны на которую приходится максимум спектральной плотности энергии U1 равновесного излучения, и частота v„, при которой имеет максимум функция и*, не соответствуют друг другу, г. е. vm ф с. Чем обусловлено несовпадение этик максимумов у различных спектральных функций и при каком условии они совпадают'1
10.18. Определить температуру Tm при ко юрой на спектральный участок Х\
т d А. приходи іся наибольшая о t носигел ьная пло гность излучения, так что зіа пло і носі ь имееі максимум при длине волны X или соответствующей ей частоте \і=с/'к.
10.19. Определить, во сколько раз увеличится энтропия черною излучения в полости объема V с белыми стенками при его расширении в полностью откачанный объем V, с такими же стенками
10.20. В гравитационном поле веріикально расположен высокий цилиндр с зеркальными стенками, заполненный равновесным излучением при температуре T Давление внизу, равное ' плотности энергии излучения, должно бьп ь больше, чем наверху, на величину отнесенного к единице площади веса всех вышележащих слоев излучения. Но, с другой стороны, по закону Стефана Больцмана, плотность излучения всюду пропорциональна четвертой степени температуры, что приводит к равенству плотностей энергии излучения на всех уровнях гравитационного потенциала. Разъяснить возникшее прогиво- 10.21. Показать, что равновесие излучений от различных тел в полости с зеркальными стенками является неустойчивым, и установить, что равновесное излучение представляет собой систему лучей, находящихся в устойчивом
