Мегаобучалка Главная | О нас | Обратная связь


Задачи для самостоятельного решения и контрольных заданий




1. Найти среднюю длину свободного пробега и среднее время между столкновениями молекул азота, находящегося: а) при нормальных условиях; б) при температуре t = 0° С и давлении p = 1 нПа (такое давление позволяет получать современные вакуумные насосы). [а) 0,06 мкм, 0,13 нс; б) 6 нм, 3,8 ч]

2. Баллон вместимостью V=10 л содержит водород массой m=1 г. Определить среднюю длину свободного пробега молекул.[1,55 нм]

3. Определить плотность разреженного водорода, если средняя длина свободного пробега [1,55 кг/м3]

4. Найти зависимость среднего числа столкновений молекулы идеального газа в 1 с от давления при следующих процессах: 1) изохорном; 2) изотермическом. Изобразить эти зависимости на графиках.[1) ; 2) ]

5. Азот находится при нормальных условиях. Найти: а) число столкновений, испытываемых в среднем каждой молекулой за одну секунду; б) число всех столкновений, происходящих между молекулами в 1 см3 азота ежесекундно. [а) 0,74×1010с-1; б) 1×1029с-1см-3]

6. Оценить среднюю длину свободного пробега и коэффициент диффузии D ионов в водородной плазме. Температура плазмы 107К, число ионов в 1 см3 плазмы равно 1015. При указанной температуре эффективное сечение иона водорода считать равным 4×10-20см2. [ l ~ 102м, D ~ 107 м2/c]

7. Найти, как зависят от давления средняя длина свободного пробега и число столкновений в 1 с молекул идеального газа, если газ совершает процесс: а) изохорический, б) изотермический, в) адиабатический. Эффективный диаметр молекул считать постоянным. а) , ; б) , .

8. Найти, как зависят от температуры средняя длина свободного пробега и число столкновений в 1 с молекул идеального газа, если масса газа постоянна и газ совершает процесс: а) изохорический, б) изобарический, в) адиабатический.

[а) , ; б) , ]

9. Зная коэффициент вязкости гелия при нормальных условиях (h = 18,9 мкПа×с), вычислить эффективный диаметр его атома. [d = 0,18 нм]

10. Коэффициент теплопроводности гелия в 8,7 раза больше, чем у аргона (при нормальных условиях). Найти отношение эффективных диаметров атомов аргона и гелия. [1,7]

11. Коэффициент диффузии кислорода (О2) при температуре 0°С равен 0,19 см2/с. Определить среднюю длину свободного пробега молекул газа. [1,35×10-7 м]



12. Давление двухатомного газа вследствие сжатия увеличивается в 10 раз. Определить, как изменится длина свободного пробега молекул в газе и коэффициент вязкости газа. Рассмотреть случай, когда сжатие происходит: а) изотермически, б) адиабатически. [а) уменьшится в 10 раз; h останется неизменным, б) уменьшится в 5,2 раза, h увеличится в 1,39 раза]

13. Двухатомный газ адиабатически расширяется до объема, в два раза большего начального. Определить, как изменится коэффициент теплопроводности и коэффициент диффузии газа. [ уменьшится в 1,15 раза; D увеличится в 1,75 раза]

14. Между двумя параллельными плоскими очень большими пластинами имеется зазор а = 1 см. Между пластинами поддерживается разность температур DТ = 1 К (Т1 = 299,5 К, Т2 = 300,5 К). Зазор заполнен аргоном при давлении 1,0×105 Па. Оценить плотность потока тепла. [0,5 Вт/м2]

15. Найти распределение температуры в пространстве между двумя коаксиальными цилиндрами с радиусами R1 и R2, заполненном однородным теплопроводящим веществом, если температуры цилиндров постоянны и равны соответственно Т1 и Т2. [ ]

16. Одноатомный идеальный газ заполняет пространство между двумя очень длинными коаксиальными цилиндрами с радиусами R1 и R2 (R2 > R1). Внутренний цилиндр поддерживается при температуре Т1, внешний при температуре Т21 > Т2). Найти поток тепла, приходящийся на единицу длины цилиндров. Считать, что длина свободного пробега молекул газа много меньше расстояния между цилиндрами. [ ]

17. Через площадку S = 100 см2 за время t = 10 с вследствие диффузии проходит некоторое количество азота. Градиент плотности в направлении, перпендикулярном площадке равен 1,26 кг/м4. Процесс идет при температуре 300 К, средняя длина свободного пробега молекул азота 10-7м, эффективный диаметр его молекул 3,75×10-10м. Определить количество продиффундировавшего азота за указанное время через площадку S.

[ =2,1×10-6кг]

18. Пространство между двумя большими параллельными пластинами заполнено средой, коэффициент теплопроводности которой изменяется с температурой по закону , где a0 – постоянная для данной среды величина. Температуры пластин Т1 и Т2 поддерживаются постоянными (Т1 > Т2). Расстояние между пластинами L. Найти плотность потока тепла и температуру Т в среде как функцию x, где x– расстояние отсчитанное от пластины, температура которой Т1.

[ ; ]

 





Читайте также:


Рекомендуемые страницы:


Читайте также:
Генезис конфликтологии как науки в древней Греции: Для уяснения предыстории конфликтологии существенное значение имеет обращение к античной...
Почему люди поддаются рекламе?: Только не надо искать ответы в качестве или количестве рекламы...



©2015-2020 megaobuchalka.ru Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав. (1546)

Почему 1285321 студент выбрали МегаОбучалку...

Система поиска информации

Мобильная версия сайта

Удобная навигация

Нет шокирующей рекламы



(0.003 сек.)