Home » ЗАДАЧИ ПО ФИЗИКЕ. » ЗАДАЧИ ПО ФИЗИКЕ. ГЛАВА II. ТЕПЛОТА И МОЛЕКУЛЯРНАЯ ФИЗИКА. § 15. Элементы молекулярной физики. ОТВЕТЫ И РЕШЕНИЯ.

ЗАДАЧИ ПО ФИЗИКЕ. ГЛАВА II. ТЕПЛОТА И МОЛЕКУЛЯРНАЯ ФИЗИКА. § 15. Элементы молекулярной физики. ОТВЕТЫ И РЕШЕНИЯ.

ЗАДАЧИ ПО ФИЗИКЕ. ГЛАВА II. ТЕПЛОТА И МОЛЕКУЛЯРНАЯ ФИЗИКА.
§ 15. Элементы молекулярной физики. ОТВЕТЫ И РЕШЕНИЯ. 

А в т о р ы :
Г. А. Бендриков, Б. Б. Буховцев, В. В. Керженцевг Г. Я. Мякишев

Скачать в хорошем качестве в формате PDF (возможно копировать) ЗАДАЧИ ПО ФИЗИКЕ. ГЛАВА II. ТЕПЛОТА И МОЛЕКУЛЯРНАЯ ФИЗИКА. ОТВЕТЫ И РЕШЕНИЯ. (стр. 249-280).

Скачать в хорошем качестве в формате PDF всю книгу (399 стр. — копировать не возможно) Задачи по Физике для поступающих в ВУЗы (8-е издание).

Текст, для быстрого ознакомления (в тексте для быстрого ознакомления формулы могут отображаться не корректно):

§ 15. Элементы молекулярной физики. ОТВЕТЫ И РЕШЕНИЯ.

498. Масса молекулы водорода Шг — 3,3 • 10~2? кг, масса молекулы кислорода
/72а = 5,3 • 10~2« ЯГ.
499. m = -^v-^ 3,33-10-26 кг, где Г0 =273 К.
поР* О
500. nQ = NAjV0 —2J • 1018 см-3 (число Лошмидта).
NaT0 501. д = -——~ = 1,83 • Ю24 м 3, где 1/^ = 0,0224 м3/моль —объем, зани-*
& 0JJI У
маемый одним молем идеального газа при нормальных условиях, Го = 273 К.
502. В объеме ]/0 = 22,41 м3 содержится при нормальных условиях N =
= 6,02-ТО26 молекул. Так как при одних и тех же условиях число п0 молекул
в сосуде пропорционально его объему, то n0 /v — N/V0 . Отсюда n0 = vN/V0.
Пусть п=Ю8 сек-1 —число молекул, вылетающих из отверстия в единицу вре^
мени, тогда искомое время t — — = = 2,7 • 1011 с ^8500 лет.
п V0n
503. р2==Рг ~лп^Т~ * ГДС ^о==273 К и р0 = 105 Н/м2 — значения, соот*
ветствующие нормальным условиям.
504. Возьмем киломоль азота, который при нормальных условиях (/0 =
= 0°С и р0=Ю5.Н/м2) занимает объем V0 = 22,41 м3 и при давлении р* и
той же температуре согласно закону Бойля —Мариотта занимает объем Vi =
= VoPo/рг• В киломоле содержится iV = 6,02- 1026 молекул. Объем каждой из
них v = nd3/6n их суммарный объем V — nd3N/6. Таким образом, на объем
самих молекул приходится при давлении р0 часть всего объема, равная
V nd3 * = ^-±N1 = 3,8 • 10-4, или 0,038%,
Vо и |/0
при давлении рх — часть
V _ mPNpi _ 0 19 или 190/
li -6F0po

269  Элементы молекулярной физики. ОТВЕТЫ И РЕШЕНИЯ.

505. Каждая молекула до удара о стенку имеет количество движения то,
направленное к стенке. После упругого удара направление скорости молекулы
меняется на обратное. Поэтому количество движения молекулы после удара
становится —то. Изменение количества движе**
о \ ния каждой молекулы то— (—то) — 2то. В
ZZ ~<Г ~-о | течение промежутка времени т о стенку ударятся
I все те молекулы, которые, находясь в параллеле.
пипеде с основанием, равным площади стенки 5,
и и длиной I = vx, двигались по направлению к стен-
рис> ке (рис. 317). Объем этого параллелепипеда У =
= Sot, и в нем находится n = n0SvT движущихся
к стенке молекул. За промежуток времени Т произойдет изменение
количества движения п молекул, равное 2m o — n 0SvT. По второму закону Ньютона
2mv • nQSoT — Ft, где F — сила, действующая на молекулы со стороны
стенки. Согласно третьему закону Ньютона такая же сила действует на стенку.
Таким образом, F = 2n0mo2S и давление p = F/S = 2n0mv2.
506. В решении задачи 505 найдено, что давление на стенку равно р =
= 2tiQmo2, где п0 — число молекул в единице объема, движущихся по направлению
к этой стенке. По направлению к каждой грани кубика движется п0 =
= VekNА молекул (здесь NА — число Авогадро). Отсюда
p=^kN A mv2 = 1,5 Н/м2= 1,5 Па.
507. Число молекул в моле равно числу Авогадро NA. Согласно уравнению
состояния число молей k — pV/RT. Отсюда
kN л pN,
п0==-^ = -^ = 2.10*>м-а.
pVNA 508. Т——^— = 301 К, т. е. t = 28°С. Здесь Мд = 6-1023] моль-1 —число
Авогадро, R = 8,3 Дж/(моль • К) — универсальная газовая постоянная (см. ре^
шение задачи 507).
509. р = = 20 кПа, где рд= 1 атм^ 101,3 кПа —нормальное атмо-
ПоК V11 о
сферное давление, То —273 К, Т = /+273 К.
pN а
510. Согласно решению задачи 507 я0 = -£■—- = 3* 1010m“3 = 3‘ 104 см_3.
А 1
511. Масса газа m — mQti и его молярная масса \i — mQNA, где mQ — масса
одной молекулы, п — число молекул в данном объеме и NA — число молекул
в моле (число Авогадро). Подставив значения m и р, в уравнение состояния
т; /п п RT
pV — — RT, находим: —— у~ > т* е* ПРИ прочих равных условиях давление
пропорционально числу частиц п. В нашем случае, если бы молекулы
не распадались, то согласно закону Шарля при температуре Г2 было бы давление
р’ъ — рхГ^Тх. Вследствие распада каждой молекулы водорода на два
атома полное число частиц увеличивается вдвое. Поэтому при температуре Г2
давление будет
р2 = 2р’=^р = 40 кПа.

270 Элементы молекулярной физики. ОТВЕТЫ И РЕШЕНИЯ.

§ 15. Элементы молекулярной физики. Задачи.
На главную страницу ЗАДАЧИ ПО ФИЗИКЕ ДЛЯ ПОСТУПАЮЩИХ В ВУЗЫ.

Статистика


Яндекс.Метрика