Сборник задач по общему курсу физики - Волькенштейн В.С.
Скачать (прямая ссылка):
5.117. Найти среднее число столкновений г в единицу времени молекул азота при давлении р=53,33 кПа и температуре t=27 °С.
5.118. В сосуде объемом V=0,5 л находится кислород при нормальных условиях. Найти общее число столкновений 7. между молекулами кислорода в этом объеме за единицу времени.
5.119. Во сколько раз уменьшится число столкновений г в единицу времени молекул двухатомного газа, если объем газа адиабатически увеличить в 2 раза?
5.120. Найти среднюю длину свободного пробега X
молекул азота при давлении р = 10кПа и температуре
<=17 “С.
5.121. Найти среднюю длину свободного пробега к
атомов, гелия, если известно, что плотность гелия р = =0,021 кг/м3.
5.122. Найти среднюю длину свободного пробега А,
молекул водорода при давлении р=0,133 Па и температуре <=50 °С.
5.123. При некотором давлении и температуре t=0 °С средняя длина свободного пробега молекул кислорода %= =95 нм. Найти среднее число столкновений г в единицу времени- молекул кислорода, если при той же температуре давление кислорода уменьшить в 100 раз.
5.124. При некоторых условиях средняя длина свободного пробега молекул газа А=160 нм; средняя арифмети-
73
ческая скорость его молекул 0=1,95 км/с. Найти среднее число столкновений г в единицу времени молекул этого газа, если при той же температуре давление газа уменьшить в 1,27 раза.
5.125. В сосуде объемом V= 100 см3 находится масса т=0,5 г азота. Найти среднюю длину свободного пробега А, молекул азота.
5.126. В сосуде находится углекислый газ, плотность которого р=1,7 кг/м3. Средняя длина свободного пробега его молекул А=79 нм. Найти диаметр а молекул углекислого газа.
5.127. Найти среднее время т между двумя последовательными столкновениями молекул азота при давлении р = 133 Па и температуре <=10 °С.
5.128. Сосуд с воздухом откачан до давления р = 1,33х х 10“4 Па. Найти плотность р воздуха.в сосуде, число молекул п в единице объема сосуда и среднюю длину свободного пробега А молекул. Диаметр молекул воздуха сг=0,3 нм. Молярная масса воздуха ц=0,029 кг/моль. Температура воздуха <= 17 °С.
5.129. Какое предельное число п молекул газа должно находиться в единице объема сферического сосуда, чтобы молекулы не сталкивались друг с другом? Диаметр молекул газа а=0,3 нм, Диаметр сосуда D = 15 см.
5.130. Какое давление р надо создать внутри сферического сосуда, чтобы молекулы не сталкивались друг с другом, если диаметр сосуда: a) Z) = l см; б) Z) = 10cm;b) D = = 100 см? Диаметр молекул газа <т=0,3 нм.
5.131. Расстояние между катодом и анодом в разрядной трубке d=15 см. Какое давление р надо создать в разрядной трубке, чтобы электроны не сталкивались с молекулами воздуха на пути от катода к аноду? Температура воздуха <=27 °С. Диаметр молекул воздуха а=0,3 нм. Средняя длина свободного пробега электрона в газе приблизительно в 5,7 раза больше средней длины свободного пробега молекул самого газа.
5.132. В сферической колбе объемом У=1 л находится азот. При какой плотности р азота средняя длина свободного пробега молекул азота больше размеров сосуда?
5.133. Найти среднее чи^ло столкновений г в единицу времени молекул некоторого газа, если средняя длина свободного пробега А=5 мкм, а средняя квадратичная скорость его молекул Vу2=500 м/с.
74
5.134. Найти коэффициент диффузии D водорода при нормальных условиях, если средняя длина свободного пробега Х=0,16 мкм.
5.135. Найти коэффициент диффузии D гелия при нормальных условиях.
5.136. Построить график зависимости коэффициента диффузии D водорода от температуры Т в интервале 100^ ^Г^бООК через каждые 100 К при p=const=100 кПа.
5.137. Найти массу m азота, прошедшего вследствие диффузии через площадку S=0,01 мг за время /=10 с, если градиент плотности в направлении, перпендикулярном к площадке, Лр/Лл:=1,26 кг/м4. Температура азота =27 °С. Средняя длина свободного пробега молекул азота Х=10 мкм.
5.138. При каком давлении р отношение вязкости некоторого газа к коэффициенту его диффузии r|/ZD =0,3 кг/м3, а
средняя квадратичная скорость его молекул V и2=632 м/с?
5.139. Найти среднюю длину свободного пробега К молекул гелия при давлении р = 101,3 кПа и температуре /— =0°С, если вязкость гелия г| = 13 мкПа-с.
5.140. Найти вязкость 1] азота при нормальных условиях, если коэффициент диффузии для него D = l,42-10“^ м2/с.
5.141. Найти диаметр сг молекулы кислорода, если при температуре /=0°С вязкость кислорода г| = 18,8 мкПа-с.
5.142. Построить график зависимости вязкости т] азота от температуры Т в интервале 100<Т<!600 К через каждые 100 К.
5.143. Найти коэффициент диффузии D и вязкость i] воздуха при давлении р = 101,3 кПа и температуре /=10оС. Диаметр молекул воздуха сг=0,3 нм.
5.144. Во сколько раз вязкость кислорода больше вязкости азота? Температуры газов одинаковы.