Тема . МКТ. Газовые законы

.03 Газовые процессы в трубках

Вспоминай формулы по каждой теме
Решай новые задачи каждый день
Вдумчиво разбирай решения
ШКОЛКОВО.
Готовиться с нами - ЛЕГКО!
Подтемы раздела мкт. газовые законы
Решаем задачу:

Ошибка.
Попробуйте повторить позже

Задача 1#29413

В сосуде с воздухом поддерживается температура T0   . Температура и давление воздуха вне сосуда равны T  и p  соответственно. Чему равно давление воздуха внутри сосуда, если в стенке имеется небольшое отверстие? Воздух разрежен.

PIC

Показать ответ и решение

Давление газа py  в сосуде можно выразить, используя уравнение, в которое входит концентрация молекул n0   . Получаем py = n0kT0   . Аналогично давление газа вне сосуда p = nkT  , где n  – концентрация молекул вне сосуда. Разделив первое равенство на второе, получим

py   n0 T0           n0T0
---= ------⇒  py = p ----- (1)
p     n T            nT

В равновесном состоянии число молекул, влетающих в сосуда за любой промежуток времени  Δt  , равно числу молекул, вылетающих из этого сосуда. Как было показано при выводе основного уравнения MKT, количество молекул, сталкивающихся с площадкой S  , вычисляется по формуле

     1
Z =  -nSvx Δt,
     2

где vx  – среднее значение модуля проекции скорости на ось X, направленную перпендикулярно площадке.
Таким образом, если S  – площадь отверстия, то за промежуток времени Δt  из сосуда вылетает       1-
Z0 =  2n0Sv0x Δt  молекул, а влетает      1-
Z =  2nSvx Δt  . Так как Z0 = Z  , то

n v   = nv  ⇒  n0-=  vx-
 0 0x     x     n    v0x

Но v
 0x  и v
 x  – пропорциональны среднеквадратичной скорости молекул, равной

    ∘  -----
       3kT
v =    ----,
       m0

где m0   – масса молекулы, а T  – температура.
Таким образом,

              √ --
v0x(vx) ∼ v ∼   T

Следовательно,

      ∘ ---
vx-=    -T-
v0x      T0

А значит

            ∘ ---
n0    vx      T
---= --- =    ---
n    v0x      T0

Подставляя отношение концентраций в формулу (1) находим

      ∘ ---       ∘ ---
        -T-T0-      T0-
py = p  T0 T  = p   T
Ответ:

Специальные программы

Все специальные программы

Программа
лояльности v2.0

Приглашай друзей в Школково и получай вознаграждение до 10%!

Крути рулетку
и выигрывай призы!

Крути рулетку и покупай курсы со скидкой, которая привязывается к вашему аккаунту.

Бесплатное онлайн-обучение

Для школьников из приграничных территорий России, проживающих в ДНР, ЛНР, Херсонской, Запорожской, Белгородской, Курской, Брянской областях и Крыму.

Налоговые вычеты

Узнай, как получить налоговый вычет при оплате обучения в «Школково».

Специальное предложение
для учителей

Бесплатный доступ к любому курсу подготовки к ЕГЭ, ОГЭ и олимпиадам от «Школково». Мы с вами делаем общее и важное дело, а потому для нас очень значимо быть чем-то полезными для учителей по всей России!

Вернём деньги за курс
за твою сотку на ЕГЭ

Сдать экзамен на сотку и получить обратно деньги за подготовку теперь вполне реально!

cyberpunkMouse
cyberpunkMouse
Рулетка
Вы можете получить скидку в рулетке!