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
14429
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
14429
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
14429
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
14429
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
14429
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: нет зарегистрированных пользователей


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