2014 dxdy logo

Научный форум dxdy

Математика, Физика, Computer Science, Machine Learning, LaTeX, Механика и Техника, Химия,
Биология и Медицина, Экономика и Финансовая Математика, Гуманитарные науки




Начать новую тему Ответить на тему
 
 Молекулярная физика: идеальный газ
Сообщение16.11.2009, 17:30 


16/11/09
5
1. Два соединенных тонкой трубкой баллона вместимостью 7 дм3 содержат некоторое количество азота. Первый баллон имеет неизменную температуру, равную 0 С. До какой температуры надо нагреть второй баллон для того, чтобы 1/3 общего количества азота?

2. Идеальный газ, состоящий из двухатомных молекул, совершает адиабатический процесс. Как зависит среднее число столкновений z в одну секунду каждой молекулы в этом процессе от: а) объема; б) давления; в) температуры?




Мысли по первой задаче: Тема: свойства идеальных газов. Для первого баллона характерен изотермический процесс (Т-константа). После нагревания во втором баллоне уменьшится количество азота, т.к. при нагревании изменяется давление, но объем системы остается неизменным. Т.е. действует изохорический процесс...??
Или я не так понимаю задачу? :oops:
По второй задаче мыслей нет... :cry:

Зарание, спасибо.

 Профиль  
                  
 
 Re: Молекулярная физика: идеальный газ
Сообщение16.11.2009, 18:33 
Заслуженный участник
Аватара пользователя


13/08/08
14430
Inka писал(а):
До какой температуры надо нагреть второй баллон для того, чтобы 1/3 общего количества азота?

Уточните, что именно должно произойти с этим количеством.
Ко второй задаче есть формула для z через эффективный радиус молекулы, концентрацию и среднюю скорость.

 Профиль  
                  
 
 Re: Молекулярная физика: идеальный газ
Сообщение16.11.2009, 18:52 


16/11/09
5
Ой, не допечатала... :oops:
До какой температуры надо нагреть второй баллон для того, чтобы в нем осталось только 1/3 общего количества азота?

 Профиль  
                  
 
 Re: Молекулярная физика: идеальный газ
Сообщение16.11.2009, 18:58 
Заслуженный участник
Аватара пользователя


13/08/08
14430
Ещё вопрос - сосуды имеют равные объёмы по 7 куб. дм?
Трубочка означает, что в них одинаково что? Характер процессов не важен. Нужно только установившееся равновесие. Напишите уравнение М-К для каждого сосуда.

-- Пн ноя 16, 2009 18:59:05 --

количество это масса.

-- Пн ноя 16, 2009 19:10:51 --

Не знаю только, зачем здесь объём и конкретный газ. Может быть это я что-то не понимаю?

 Профиль  
                  
 
 Re: Молекулярная физика: идеальный газ
Сообщение16.11.2009, 20:12 


16/11/09
5
Объем первого 7 дм3, а второго 12 дм3. Я думаю, что наличие трубочки означает, что при нагревании некоторое количество азота перешло из одного сосуда в другой...

-- Пн ноя 16, 2009 20:50:49 --

Ура!! Я решила первую задачу!!! Объемы подставляются в ур. М-К, так же по ним высчитывается химическое количество сначала в каждом из баллонов, потом суммируется в общее количество. А азот, возможно, указан для наглядности задачи. :P

По второй задаче есть формула $z = \sqrt 2\pi d^2<\upsilon>n$, но как по ней выразить необходимое...
В задаче 2 ответы:
1) $z=V^\frac{-6}{5}$
2) $z=p^\frac67$
3) $z=T^3$
(все равенства приблизительные)

 Профиль  
                  
 
 Re: Молекулярная физика: идеальный газ
Сообщение16.11.2009, 20:50 
Заслуженный участник
Аватара пользователя


13/08/08
14430
Ага. Появилось 12 куб.дм. Но для чего же именно азот?
трубочка выравнивает давление путём переноса газа. А тоненькая - чтобы теплообмена не было.
Итак, путь общая масса $m$. Тогда в первом баллон сколько? А во втором? Уравнение Менделеева-Клапейрона написали?

 Профиль  
                  
 
 Re: Молекулярная физика: идеальный газ
Сообщение16.11.2009, 20:55 


16/11/09
5
gris, большое спасибо!

 Профиль  
                  
 
 Re: Молекулярная физика: идеальный газ
Сообщение16.11.2009, 21:01 
Заслуженный участник
Аватара пользователя


13/08/08
14430
Ну можно и не вычислять.
$p_1=\dfrac{1/3mRT_1}{MV_1}=p_2=\dfrac{2/3mRT_2}{MV_2}$

$\dfrac{T_1}{V_1}=\dfrac{2T_2}{V_2}$

$T_1=\dfrac{2T_2V_1}{V_2}=\dfrac76T_2$

 Профиль  
                  
 
 Re: Молекулярная физика: идеальный газ
Сообщение16.11.2009, 21:10 


16/11/09
5
gris, я решила первую задачу практически так же как и вы. (ответы сходятся)
Сейчас пытаюсь вторую задачу решить...

 Профиль  
                  
 
 Re: Молекулярная физика: идеальный газ
Сообщение16.11.2009, 21:18 
Заслуженный участник
Аватара пользователя


13/08/08
14430
зачем нам дан именно адиабатический процесс? Зачем именно двухатомный газ? Что там с соотношением теплоёмкостей?

-- Пн ноя 16, 2009 21:30:47 --

Правильно, чего Вы испугались, показатель адиабатического процесса для двухатомного идеального газа равен $k=C_p/C_v=7/5$
И мы можем записать целых три формулы процесса

$PV^k=const;\quad T^kP^{1-k}=const;\quad TV^{k-1}=const$

 Профиль  
                  
Показать сообщения за:  Поле сортировки  
Начать новую тему Ответить на тему  [ Сообщений: 10 ] 

Модераторы: photon, whiterussian, profrotter, Jnrty, Aer, Парджеттер, Eule_A, Супермодераторы



Кто сейчас на конференции

Сейчас этот форум просматривают: DimaM


Вы не можете начинать темы
Вы не можете отвечать на сообщения
Вы не можете редактировать свои сообщения
Вы не можете удалять свои сообщения
Вы не можете добавлять вложения

Найти:
Powered by phpBB © 2000, 2002, 2005, 2007 phpBB Group