Помогите с задачей по физике. Вариант 11
Ответы
2) Среднеквадратичная скорость молекул газа: <v> = (3RT/μ)^0,5 (1).
μ - молярная масса газа, T - его температура, R - универсальная газовая постоянная. В нашей задаче в роли газа выступает гелий Не,
μ(Не) = 4 г/моль = 0,004 кг/моль, <v> = υ кв = 1300 м/с. Выведем из (1) температуру: Т = μ · <v>²/ (3R). Далее: р = nkT - уравнение состояния идеального газа, откуда n = р/kT = 3R·р/(kμ · <v>²) = 3Nₐ·р/(μ · <v>²) ⇒
(R = Nₐ·k, Nₐ - постоянная Авогадро) ⇒ n = 3·10⁵·6·10²³/(0,004 · 1300²) =
= (18/(4·169)) · 10²⁷ = 2,67· 10²⁵ м⁻³ ≈ 2,7· 10²⁵ м⁻³.
В таблицу напротив графы [n, 10²⁵ м⁻³] заносим число 2,7
_
3) Е = (3/2)kT - средняя кинетическая энергия поступательного
_
движения молекул. Поскольку р = nkT, то р = (2/3)nЕ ⇒
р = (2/3)· 4,8·10¹⁹·10⁶· 5,5 ·10⁻²¹ = 17,6 · 10⁴ Па = 176 кПа. _
Давление прямо пропорционально величине Е ⇒ при
_
увеличении Е в γ раз давление тоже возрастет в γ раз. В нашем случае оно возрастет в 2 раза: 176*2 = 352 кПа