| № |
Условие |
Решение
|
Наличие |
| 5-146 |
Для опыта, описанного в задаче (Перрен в опытах по проверке распределения Больцмана использовал взвесь частичек коллодия массы m = 1,25·10-13 г и плотности р = 1,21 г/см3 в воде (плотность воды р0 = 1 г/см3). Концентрация частиц в исходной взвеси составляла n0 = 1011 см-3. После установления равновесия наблюдалось распределение частиц по высоте. Определить концентрацию частиц у дна и у верха кюветы глубины Н = 0,1 мм при температуре Т = 295 К.), определить, на каком расстоянии от дна кюветы ко |
под заказ |
нет |
| 5-147 |
После отбора сливок в молочном сепараторе остался раствор белка (молярная масса m = 22 кг/моль, плотность р = 1,1 г/см) в воде (плотность воды р0 = 1 г/см3). Моделируя сепаратор цилиндром радиуса r = 10 см, вращающимся вокруг своей геометрической оси с угловой скоростью w = 103 с-1, определить, на каком расстоянии от оси концентрация белка равна исходной. Температура равна Т = 295 К.
|
под заказ |
нет |
| 5-148 |
Конический сосуд высоты Н, заполненный идеальным газом с молярной массой m, подвешен вершиной вниз, как показано на рисунок При какой температуре наиболее вероятное значение координаты z молекулы равно Н/2?
|
|
картинка |
| 5-149 |
Сферический сосуд радиуса R, наполненный идеальным газом, расположен в области однородного поля тяжести с ускорением свободного падения g. При какой температуре газа Т наиболее вероятное положение молекулы газа будет находиться вблизи горизонтальной плоскости на расстоянии R/2 от центра сферы? Масса молекулы газа m.
|
под заказ |
нет |
| 5-150 |
Пользуясь формулой Больцмана, найти среднюю потенциальную энергию еп молекулы газа в земной атмосфере, считая последнюю изотермической (с температурой Т), а поле тяжести — однородным. Вычислить теплоемкость газа С при этих условиях.
|
под заказ |
нет |
| 5-151 |
Теплоизолированный герметический цилиндрический сосуд высоты Н, наполненный газом, подвешен в вертикальном положении в однородном поле тяжести. Температура газа в сосуде везде одинакова и равна Т. Найти среднюю потенциальную энергию молекулы газа еп.
|
под заказ |
нет |
| 5-152 |
Пользуясь распределением Больцмана, найти среднюю потенциальную энергию молекул идеального газа в поле U(х) = ах2; а > 0.
|
под заказ |
нет |
| 5-153 |
Энергия молекулы в магнитном поле может принимать два значения e1,2 = ±е. При какой температуре средняя энергия взаимодействия молекулы с магнитным полем окажется равной (е) = -е/2?
|
под заказ |
нет |
| 5-154 |
Энергия молекулы в магнитном поле может принимать три значения: е = 0, е1,2 = ±е. Определить энергию взаимодействия с магнитным полем моля таких молекул при температуре Т = е/kБ.
|
под заказ |
нет |
| 5-155 |
При какой температуре средняя квадратичная скорость молекул кислорода равна таковой же скорости молекул азота при температуре 100°С.
|
под заказ |
нет |
| 5-156 |
Как зависит от давления средняя скорость молекул идеального одноатомного газа при адиабатическом сжатии или расширении?
|
под заказ |
нет |
| 5-157 |
Скорости молекул v1 и v2 равновероятны. Во сколько раз они отличаются от vвep, если v2/v1 = n = 5?
|
под заказ |
нет |
| 5-158 |
Написать выражение для среднего числа dN молекул газа, кинетические энергии которых заключены между е и е + de.
|
|
картинка |
| 5-159 |
При каком значении температуры число молекул, находящихся в пространстве скоростей в фиксированном интервале (v,v + dv), максимально?
|
под заказ |
нет |
| 5-160 |
В диоде электроны, эмитируемые накаленным катодом, попадают в задерживающее поле анода. До анода доходят лишь достаточно быстрые электроны. Считая, что тепловые скорости эмитируемых (вышедших из катода) электронов распределены по закону Максвелла с температурой Т = 1150 К, определить долю электронов а, преодолевающих задерживающий потенциал: 1) V = 0,2 В; 2) V = 0,4 В. Катодом является тонкая прямолинейная нить, натянутая по оси цилиндрического анода.
|
под заказ |
нет |
| 5-161 |
Выразить число молекул z, ударяющихся о квадратный сантиметр стенки сосуда в одну секунду, через среднюю скорость движения газовых молекул, если функция распределения молекул по скоростям изотропна (т.е. зависит только от абсолютного значения скорости молекулы, но не от ее направления). Рассмотреть частный случай максвелловского распределения.
|
|
картинка |
| 5-162 |
В тонкостенном сосуде, содержащем идеальный газ при температуре Т, имеется очень маленькое отверстие, через которое молекулы вылетают в вакуум. Определить среднее значение е кинетической энергии вылетевшей молекулы в предположении, что за время опыта изменения числа молекул и температуры газа в сосуде пренебрежимо малы.
|
под заказ |
нет |
| 5-163 |
Теплоизолированная полость разделяет два сосуда с одним и тем же газом. Температура газа в одном из сосудов Т1 = 200 К, в другом — Т2 = 800 К. Давление в обоих сосудах одинаково и равно Р = 1 атм. Полость сообщается с сосудами посредством малых отверстий (рисунок). Оба отверстия одинаковы. Найти давление и температуру, установившиеся внутри полости.
|
под заказ |
нет |
| 5-164 |
Вольфрамовая нить, испаряясь в высокий вакуум при температуре Т = 2000 К, уменьшается в массе, как показали измерения, со скоростью q = 1,14•10-13 г/(с•см2). Вычислить давление насыщенного пара вольфрама при этой температуре.
|
|
картинка |
| 5-165 |
Какова бы была мгновенная скорость испарения воды с каждого квадратного сантиметра ее поверхности, если бы над этой поверхностью был вакуум, а температура воды в тот момент равнялась 300 К? Табличное значение давления насыщенного водяного пара при этой температуре Р = 27 мм рт.ст. Сравнить полученную величину с величиной скорости испарения воды при обычных условиях (т.е. когда над поверхностью воды находится воздух при нормальном давлении) и объяснить получившееся расхождение.
|
под заказ |
нет |
| 5-166 |
Кривые распределения Максвелла по модулю скорости для температур Т1 и Т2 пересекаются в максимуме кривой для Т2. Найти отношение температур.
|
|
картинка |
| 5-167 |
Оценить среднеквадратичные относительные флуктуации числа молекул N воздуха при нормальных условиях в объеме 1 мкм3.
|
под заказ |
нет |
| 5-168 |
Определить величину объема идеального газа, в котором средняя квадратичная флуктуация числа частиц составляет а = 10-6 от среднего числа частиц в том же объеме. Определить также среднее число частиц n в таком объеме. Газ находится в стандартных условиях.
|
под заказ |
нет |
| 5-169 |
В адиабатически изолированном сосуде, содержащем один моль кислорода при нормальных условиях, выделен объем размером 10-6 см3. Во сколько раз вероятность состояния, в котором температура в этом объеме отличается от средней на 10-3 К (при сохранении числа молекул внутри этого объема), меньше вероятности равновесного состояния?
|
под заказ |
нет |
| 5-170 |
Во сколько раз изменится средний квадрат флуктуации температуры (DT2) одноатомного идеального газа, находящегося в фиксированном малом объеме v при адиабатическом увеличении объема всей системы V в 8 раз (v V)?
|
под заказ |
нет |
| 5-171 |
В кубическом сосуде емкостью V = 1 л при комнатной температуре находится N молекул водорода. Найти вероятность w того, что эти молекулы соберутся в одной половине сосуда. Оценить величину N, при которой такое событие можно ожидать один раз на протяжении эпохи порядка возраста наблюдаемой части Вселенной (T ~ 1010 лет).
|
под заказ |
нет |
| 5-172 |
Два одинаковых сосуда, в которых находится по молю одного и того же идеального газа при одинаковых условиях, сообщаются между собой через отверстие. Какое число молекул n должно перейти из одного сосуда в другой, чтобы возникшее состояние стало в а = е раз менее вероятным, чем исходное?
|
под заказ |
нет |
| 5-173 |
Вакуумный фотоэлемент имеет в режиме насыщения чувствительность к свету К = 0,12 А/Вт. Какова относительная флуктуация е числа электронов, выбиваемых при падении на фотоэлемент светового потока мощностью Ф = 1,3•10-11 Вт? Время регистрации т = 10-3 с.
|
под заказ |
нет |
| 5-174 |
Вычислить среднюю относительную флуктуацию потенциальной энергии внутримолекулярных колебаний двухатомной молекулы идеального газа, а также одного моля таких молекул.
|
под заказ |
нет |
| 5-175 |
Вычислить флуктуацию кинетической энергии поступательного движения молекулы идеального газа.
|
|
картинка |
