Том 2 (1134464), страница 74
Текст из файла (страница 74)
Сделайте зто. 24Л4. Специально сконструированный селектор скорости принимает пучок молекул из печи прп тсмпсратуре Т, но блокирует проход молекул, имеющих скорость выше, !см средняя. Какова средняя скорость выходящего пучка? (Отметьте, что это в основном одномерная задача.) 24.!5. Мы столкнулись с двуми путями рассмотрения средних величин: одии— пз дискретного распределения и второй — для непрерывного распределения. Вот как можно проверить нк на практике С помощью радколокатаров измеряется врсмн прохождеияя автомобилей нод мостом в обоих иаправлсниях. Их скорости (мяли)ч; в скобках дэна число автомобилей в группах) прн движении на восток (В) и на запал (3) имели следующие энэченая: 50 В (40), 55 В (62), 60 В (5З), 65 В (12), 0 В (2), 50 3 (38), 55 3 (59), 60 3 ' (50), 65 3' (! О), !О 3 (2). Каковы: а) средняя скорость автомобилей в каждом направлении, б) общая средняя скорость и в) среднеквадратичная скорость? 24.18.
Население состоит нз людей саед)ющега паста (а футах и дюймах, в скобках число индивидов в группах) '. 5 5" (!), 5'бч (2), 5 7и (4), 5'8" (7), 59и (!О), 5'10" (15), 5'11" (9), 6'0" (4), 6'1" (О), 62и (1). Каковы: а) сред. ияй рост и б) среднеквадратичеый рост? 24.!7. Каково соотношение молекул, нмеющик: а) ббчьшую и б) мепыиу!о по сравнению со средней скорость прн температуре Т? 24.18. Каково отношение содержания в газе молекул, имеющих скорость з и раз бочьше яанболес вероятной, к содержанию молекул, имеющих наиболее вероятную скорость? Этот расчет можно испольэовать для опрелелсния относительного содержания наиболее рсакционнаспасобных молекул (чта важна для, ассматрения реакций).
Рассчитайте это отношение для и=3 и и-4 439. Какова скорость утечки газа с поверх!юсти планеты, имеющей радиус Ч? Каково ее значение: а) для Земли !)? 6.37.10е м, 4(=9,80 м)с") и 2) для Марса (~,"=3,38 10" м. ти г )тзсиля -О,!08)? При каких течпературзх водород, гелей н кислород имеют средние скорости, равные скоростям их утечки? Какова доля этих молекул. имеющих скорость, достаточную для утечка прн температурах: 1) 240 К, 2) 1500 К? Расчеты такого типа очень важны прн рассмотрении состава атмосфер планет. 24.20.
Манометр был связан с сосудом, содержащим двуокись углерода под не. болыпим давлением. Газ пмел возможность вытекать через небольшое отверстие. н через 52 с манометр показал, что хвале!~не упало с 75 до 50 см. Когда экспо. римснг быз повторен с азотом (М,=28), аналогичное умсньшснне давления произошло за 42 с. Какова относителькзн молекулярная масса двуокиси углеродаз 24. Кинетическая теория газов 24,21. Специально изготовленный баллон электрической лампы содержит аргон пад давлением 50 ми рт. ст. и имеет вольфрамовую нить радиусом 0,1 мм и длиной 5 см. В рабочем пщшжспнн гаэ вблизи нити нмсст температуру около 1000'С.
Сколько столкновений пронскоднт с нитью каждую гекундуз 24.22. Космический корабль, имеющий внутренний объем 3 л»з, столкнулся с метеоритом, в реву»ьтате чсга образовалось отверстии радиусом 0,1 мм. Есл»» давлекне кислорода внутри корабля было пераоначальна 0,8 атм н температура 298 К, то сколько времени потребуется, чтобы давление упало до 0,7 атм? 24.23. Ячейка Кийдсеии даст возможность измерять давление паров излог»етучнх твердых веществ, используя выражение для »астоты столкновений с площадкой.
Взвешенное кот»ичестао вещества нагревается внутри сосуда, в степкс которого имеется небольшое отверстие. Уненьшенис массы за пехоторый промежуток времеви можно связать с давлением паров прн температуре эксперимента. Если Ьш — потеря массы за врсми ! через круглое отверстие радиусам Я, найдите выажснис, связывающее давление паров р с Ллг н Г.
424. Ячейка Кпудсенз была использована для опредетснпя Давлеиня ПаРов »срмания при 1000 "С. За 2 ч потери массы через отверстие радиусам 0 50 мм составила 4,3 10-з мг. Чему равно давление паров германия прн 1000'С? 2425. При изучении каталитнческих свойств «оверхпостн титана очень важно защищать понеркность от загрязнений. Рзссчнтайге числа столкновений молекул кислорода с 1 см' ааверхностн при давлении. а) 1 атм, б) 10-' атм и а) 10-" а»м прн температуре 300 К, Оцените число столкновений, пронсходюцих каждую секунду с одним атомом поверхштсти. Этот расчет подчеркивает, что очень ннзкнс давления — непременное условие для изучения свойств чистых поиерхносгей.
Примите, что наименьшее расстояние кажду сосед»шми атомачи равно 291 пм. 24.26. Ядро зКВй (берклий) распадается, образуя и.частнпы, которые прис»сдиниют злсктрайы и образуют атомы гелия. Его период полураспада равен 4,4 ч. Навесив в 1 мг помещается в сосуд объемам 1 см'. который непра»»ицаем для а-лучей, па в стенке которщо тен не менее имеется отверстие радиусам 0,002 мм (зт»» не совсем парадокс). Какое давление галия будет внутри сосуда через а) 1чнб) !О г? 2427. Со сферическим стею»янпым сосудам дизыетром 10 см связана трубка радиусом 3 мм. В то время, когда сосуд находится при 300 К, трубка нмсст температуру 77 К (она помещается в жидкий азот).
Сначала газ в сосуде был вдажныч; ларина»ьное давление паров воды состав!»яло 1 мм рт. ст. Рассчитайте время, необходимое для конденсации воды в трубке и уменьшения парциалыюго данг»ения до 10-' мм рт, ст. 2428. Лт»»м»»ый иучаь в некотором приборе может получаться прн использовании: а) кадмия и б) ртути. Исто»нинам служит печь, нагретая да 380 К, в которой шясется яебалыпая шаль с размерами 1 смХ!Π— г см. Лавлеиие паров кад.
мня составляет 1.0 10-з мм рт. ст. з давление паров рту»н прп этой темпера. туре 1!38 мм рт. ст. "!ему равен атомный поток в пучнак? 2429. В реакции Нз+!з — ь2!1! происходит ста.ткнаяеине различных частиц, имсюгцнхся в реакционной смеси (это рассмотрено более лета:»ы»а в гл. 26). Рассча тайтс частоты стозкновсний длн а) Нз+(!» б) !з+1з к я) Из+1» в газа с парцнальпым давлением обоих компонентов О,а атм при температуас 400 К. 24.30.
Какова вязкость воздуха прц а) О К, б) 298 К и в) 1000 К? Примите, что и~028 нмг. 24.31. Расс штайте тсплопровадностзе а) зргока н б) гелия цри 300 К и 10-' атм Газы находятся в кубичеснам сосуде со стороной 10 см, азна степка имеет температуру 310 К, тсмпература противоположной стенки 295 К. Какова скорость теплопсредачп от одной стенки х другой? 24 32. Вязьасть двуокиси угг»ерода била измерена сравпсииси скорости ес протекания через узкую длинкую трубку (формула Пуазсйли) с соответствующей скоростью для аргона.
Дли одного и тога же перепэда давлений одинакаиые объемы двуокиси углерода н аргоиа проходят трубку соответственно за 55 н 50 с. Часть 3. Изменение. Вязкость аргопз прп 25'С равна 203 мкП (208.10-ь кг/(м с)); какова низкость двуокиси углеродат Оцените диаметр молекулы двуокиси углерода.
24.33. Рассчитайте теплопроводность артем (Скм= !2,5 Дж/(К моль), и св026 нм') н воздуха !Спи=21,0 Дж/(К моль), о=023 ние) при комнатной температуре. 24.34. Каково соотношение тсплопроводпостей газообразного водорода при 300 и 1О Ку Будьте внимательны! 24.33. В двойных оконных рамах расстояние между стеклами 5 см. Какова око. рость теплоперсдэчн иэ теплой комнаты (25 'С) к внешнему пространству ( — 10'С) через окно плошадью ! мэь Какова должна быть мощность нагревателя, чтобы компенсировать потерю тепла? 24.30.
Рлссчитэйге коэффициент диффузии (1 д.гя аргоиа прн 298 К в л) 10"э агм, б) 1 атм„в) !00 атм. Каков поток газа, обусловленный диффузней. если в трубке установлен градиент давления. равный 0,1 ати(сму 24.37. Скорость роста капель свинца из яара бьлэ изучена в лабораториях одяой нефтяной кампании (Иошег д 8., Ргаггшго Л., Х Сйспь бос,, Рагабэу Тгапэ, 1, 1373, 073). Фактически весь свинец конденсируется за 0,5 мс от качала опыта. ц концентрация э газовой фазе была не бо.тьше чем около 3 1О'э этом(см'. Най. дите выражение длн скорости роста раяиуса сферических части~!.
Возьмите Т=935 К и сделайте предположение, что каткдын атом сталкиваетсн с растугцей пов рхностью. 24-33. В результате космо.шгнчсской катастрофы произошло разрушение огром. ного кштичества материи где.то во вселенной, н поэтому инерционная масса всех оставшихся атомов умсныннлась на 25с(э. Можно ли обнаружить зто событие. неслед! н сэойства идеального газет Остацется ли неизиенным уравясние рУ= = гг((ТР 25 Молекулы в движении. Транспорт ионов и молекулярная диффузия Изучаемые вопросы После тщатслыюго изучения этой гланы вы сможете; 1. Определить злектройроводность [уравнение (25.1.1]1 и мольную электронроводносгь [уравнение (25,1.2)] растворов и объяснить, как опи измеряются, 2.
Описать зависимость мольной элсктропроводности сильных электролитов от концентрации (стр. 369), 3. Вывестя н применить закон независимой миграции ионов Кольрауша [уравнение (25.1.4)1, 4. Сформулировать и применить закон разведении Оствальда [уравнение (25.1.5)1 для мольной электропроводности слабых электролитов. 5. Определить скорость дрейфа [уравнение (25.1.9)1 и подвижность [уравнение (25.1,10)1 ионов. 6, Связать мольпую элекгропроподность с подвижностью ионов [уравнение (25.!.14) ).
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
