Példák a problémamegoldásra
Határozza meg az összes olyan ütközés átlagos számát, amely normál körülmények között 1 másodpercen belül 4 mm 3 hidrogénben található valamennyi molekula között. A tényleges átmérő 0,23 nm.
Ha az N - teljes száma molekulák, és - az átlagos ütközések száma másodpercenként, egyetlen molekula, a kívánt teljes ütközések száma másodpercenként közötti összes molekula azonos :. Az együttható figyelembe veszi, hogy minden ütközés során két molekula vesz részt. A molekulák átlagos számtani sebessége. és az átlag átlagos szabad útvonal. Itt - a molekula hatásos keresztmetszete, - a molekulák koncentrációja. Ez a Mendeleev-Clapeyron egyenletből származik. . A molekulák teljes száma is kifejezhető koncentrációban:. Így a Z esetében:. A számértékeket helyettesítjük :.
Keresse meg a gáz diffúziós együtthatóját, ha 10 22 molekula egy triatomi gáz 1 liter térfogatban van. A hővezetési együttható 0,02 W / m. K.
A diffúziós együttható összefügg a gázmolekulák átlagos aritmetikai sebességével és a molekulák átlagos szabad útjával a következő képlettel :; és a gáz hővezető képességére: majd
Itt van a gáz különleges hője:
A gáz sűrűsége. Mivel az anyag móljainak száma a következőképpen írható:. akkor. és
Az (1), (2) és (3) pontokból:. Helyettesítjük
numerikus értékek: és számítsa ki a dimenziót :.
271. Keresse meg a szén-dioxid molekulák átlagos szabad útját 100 ° C hőmérsékleten és 13,3 Pa nyomáson. A molekula átmérője 0,32 nm.
272. Meg kell találni az átlagos CO2-molekulasérülési idő 100 ° C-os hőmérsékleten, ha a molekulák átlagos szabad útvonala 870 μm.
273. Keresse meg a nitrogénmolekulák egységnyi időtartamú ütközések átlagos számát 53,33 kPa nyomáson és 27 ° C hőmérsékleten. A tényleges átmérő 0,3 nm.
274. Az oxigénmolekulák átlagos szabad útja 300 K-nál 41,7 μm. Határozza meg a molekulák átlagos szabad idejét ezen körülmények között.
275. Az oxigénmolekulák átlagos szabad útja 273 K hőmérsékleten 0,1 μm. Számítsd ki a molekulák átlagos számtani sebességét és az ütközések számát másodpercenként.
276. Milyen nyomáson a hidrogén molekulák átlagos szabad útja 2,5 cm2? A hőmérséklet 67 ° C. A hidrogénmolekula átmérője 0,23 nm.
277. Egy 10 literes palack 1 g hidrogént tartalmaz. Határozza meg a molekulák átlagos szabad útját. A hidrogén molekula átmérője 0,23 nm.
278. Keresse meg az ütközések számát, melynek során az összes argonmolekula egymás mellett 1 másodperc alatt 290 K hőmérsékleten és 0,1 Hgmm nyomáson tapasztalható. 1 literes edényben. Az argonmolekula tényleges átmérője 0,29 nm. A moláris tömeg 0,04 kg / mol.
279. ki az átlagos ütközések számát egy molekulában egy gázzal, ahol az átlagos szabad úthossz ilyen körülmények között egyenlő 5 mikron, és a négyzetes középérték molekulák sebessége 500 m / s.
280. Határozza meg a ritka hidrogén sűrűségét, ha a molekulák átlagos szabad útvonala 1 cm, a tényleges átmérő pedig 0,23 nm.
281. Az edény szén-dioxidot tartalmaz, amelynek sűrűsége 1,7 kg / m3 3. A molekulák átlagos szabad útvonala 79 nm. Keresse meg a szén-dioxid molekulák átmérőjét.
282. Normál körülmények között a hidrogén molekula átlagos szabad útvonala 160 nm. Határozza meg a molekula tényleges átmérőjét.
283. Keresse meg a légmolekulák átlagos szabad útját normál körülmények között. A légmolekulák átmérője 0,3 nm.
284. Hányszor fog csökkenni az ütközések száma egységnyi idő alatt egy diatómikus gázban, ha térfogata adiabatikusan megduplázódik?
285. 273 K hőmérsékleten az oxigénmolekulák átlagos szabad útja 95 nm. Mekkora az ütközés átlagos száma az 1 s oxigénmolekulák esetében, ha az edény evakuálódik az eredeti nyomás 0,01-ig? A hőmérséklet állandó.
286. Keresse meg a hidrogén diffúziós együtthatóját normál körülmények között, ha az átlagos szabad útvonal 0,16 μm.
287. Mennyi hő áthalad 1 sec-on egy rézrúdon keresztül, amelynek keresztmetszete 10 cm2 és hossza 50 cm, ha a rúd végén a hőmérsékletkülönbség 15 K? A hőveszteségeket elhanyagolják. A réz hővezető képessége 389,6 W / m. K.
288. Hélium viszkozitási együttható normál körülmények között 1.89. 10 -5 Pa. a. Számítsd ki atomjának tényleges átmérőjét.
289. Meg kell találni a hélium dinamikus viszkozitását normál körülmények között, ha a diffúziós együttható ugyanolyan feltételek mellett 1,06. 10 -4 m 2 / s.
290. A szén-dioxid viszkozitási együtthatója a no. egyenlő: 14. 10 -6 N. c / m 2. Keresse meg az átlagos szabad utat.
291. A fa falának vastagsága 12 cm. Milyen vastagságúnak kell lennie a téglafalnak, hogy ugyanolyan hővezető képességgel rendelkezzen, mint a fából? A fa hővezető képességének együtthatója 0,17 W / m. K, és a tégla 0,69 W / m. K.
292. Egy 2 liter térfogatú edényben 4. 10 22 molekula diatomi gáz van. A gáz hõvezetõképességi tényezõje 0,014 W / m. K. Keresse meg a diffúziós együtthatót ilyen körülmények között.
293. Hogyan változik meg a gáz viszkozitása, amelynek állapota távol van a vákuumtól, ha a térfogat 2-szeresére csökken, ha az átmeneti folyamat izobárikus?
294. A hidrogén diffúziós és viszkozitási együtthatói bizonyos körülmények között 1,42. 10 -4 m 2 / s és 8,5. 10 -6 N. c / m 2. Keresse meg a hidrogén molekulák koncentrációját ilyen körülmények között.
295. A vasrúd egyik végét 373 K hőmérsékleten tartják, a másik pedig jéggel szemben van. A rúd hossza 14 cm, keresztmetszete 2 cm2. A rúd hőszigetelt, így a falon keresztül történő hőveszteség elhanyagolható. Keresse meg a hőáramlást a rúd (dQ / dt) mentén és a jég tömegét, amely 40 perc alatt megolvadt. A vas hővezető képességének együtthatója 59 J / (mc K), a jég olvadási hőmérséklete 3.33. 10 5 J / kg.
296. Mennyi hő áthalad 1 sec-on egy rézrúdon keresztül, amelynek keresztmetszete 10 cm2 és hossza 50 cm, ha a rúd végén a hőmérsékletkülönbség 15 K? Hőveszteséget a falakon keresztül elhanyagolnak. A réz hővezető tényezője 380 J / (mc K).
297. Keresse meg a gáz diffúziós együtthatóját, ha 10 22 molekula egy triatomi gáz 1 liter térfogatban van. A hővezetési együttható 0,02 W / m. K.
298. Hogyan változik meg a diffúziós együttható és az ideális gázváltozás viszkozitása, ha a gáz mennyisége izotermikusan 10-szeresére növekszik?
299. Keresse meg a 100 cm2-es rétegen átmenő nitrogén mennyiségét 10 s-ban, ha a sűrűségi gradiens 1,26 kg / m 4. A nitrogén hőmérséklet 27 ° C, az átlagos szabad útvonal 0,1 μm.
300. A szobahőmérsékleten 293 K, 253 K Méret külső falán a szoba, utcai, 2.7h5 m 2 falának vastagsága 0,5 m. Milyen mennyiségű hő elvész egy 1, ha tégla hővezető 0,7 W / m. Hogy? A belső falak, a padló és a mennyezet közötti hőveszteség elhanyagolható.