Найти среднюю квадратичную скорость молекул газа, плотность которого при давлении 750 мм рт. ст. равна 8,2⋅10-5 г/см3. чему равна масса одного киломоля этого газа, если значение плотности дано для температуры 17 с ?
P = nkT, надеюсь знакома. E = (i/2)kT - средняя (!) энергия одной молекулы газа. n = N/V => n*m = p - плотность, где m - масса одной (!) молекулы E = mv²/2, где v - среднеквадратичная скорость. Pm = pkT => (i/2)Pm = pE = p mv²/2 => (i/2)P = p v²/2
v² = iP/p i - количество степеней свободы в газе. Её значение, из условия задачи не следует. i = 3 для одноатомного, i = 5 для двуатомного и i = 6 для газа более чем из двух атомов. Эти числа верны для достаточно небольших температур.
1. Считаем, что капелька падает равномерно и значит вся потенциальная энергия капельки в поле тяжести переходит в тепло. Предполагаем, что нагревается в основном капля, а не воздух и испарения воды нет. Тогда, mgH = mcT, где m - масса капли, которая сокращается, c - теплоемкость воды, H=10000 м, T - изменение температуры капли. Получаем T = gH/c = 10*10000/4200 = 23.8 град.
2. Поплавок погрузится полностью в воду, если его средняя плотность сравняется с плотностью воды, т.е. . Обозначения: p - поплавок, w - вода, Al - проволока. Объем поплавка - площадь сечения цилиндра умножить на его высоту: . Объем проволоки - число витков умножить на длину витка умножить на площадь сечения проволки: . Подставив это в начальное уравнение для плотностей и выразив число витков N, получим: витков. Заметьте, что мы перевели радиус и высоту поплавка в мм, чтобы привести произведение RH к единицам площади сечения проволоки.
E = (i/2)kT - средняя (!) энергия одной молекулы газа.
n = N/V => n*m = p - плотность, где m - масса одной (!) молекулы
E = mv²/2, где v - среднеквадратичная скорость.
Pm = pkT => (i/2)Pm = pE = p mv²/2 => (i/2)P = p v²/2
v² = iP/p
i - количество степеней свободы в газе.
Её значение, из условия задачи не следует. i = 3 для одноатомного, i = 5 для двуатомного и i = 6 для газа более чем из двух атомов. Эти числа верны для достаточно небольших температур.