Калашников Н.П., Смондырев М.А. Основы физики Т.2 (2001) (1135800), страница 45

Просмтор этого файла доступен только зарегистрированным пользователям. Но у нас супер быстрая регистрация: достаточно только электронной почты!

Текст из файла (страница 45)

‚ áãé­®áâ¨, ¨¬¥­­® ¤«ï ⮣®,çâ®¡ë ¯®«ãç¨âì (35.44), ¬ë ¢ë¡à «¨ ¤®«¦­ë¬ ®¡à §®¬ ª®íää¨æ¨¥­â ¢ (35.26).ªá¯¥à¨¬¥­â ¯® ¯à®¢¥àª¥ à á¯à¥¤¥«¥­¨ï Œ ªá¢¥«« ¥®¡å®¤¨¬® ¥é¥ à § ¯®¤ç¥àª­ãâì, çâ® ãáâ ­®¢«¥­­ë© Œ ªá¢¥««®¬ § ª®­à á¯à¥¤¥«¥­¨ï ¬®«¥ªã« ¯® ᪮à®áâï¬ ¨ ¢á¥ ¢ë⥪ î騥 ¨§ ­¥£® á«¥¤á⢨ïá¯à ¢¥¤«¨¢ë ⮫쪮 ¤«ï £ § , ­ 室ï饣®áï ¢ à ¢­®¢¥á¨¨.

‡ ª®­ á¯à ¢¥¤«¨¢ ¤«ï «î¡®£® ç¨á« N , ¥á«¨ ⮫쪮 íâ® ç¨á«® ¤®áâ â®ç­® ¢¥«¨ª®.‡ ª®­ Œ ªá¢¥«« | áâ â¨áâ¨ç¥áª¨©, § ª®­ë áâ â¨á⨪¨ ¢ë¯®«­ïîâáï⥬ â®ç­¥¥, 祬 ª ¡®«ì襬ã ç¨á«ã ®¤¨­ ª®¢ëå ®¡ê¥ªâ®¢ ®­¨ ¯à¨¬¥­ïîâáï. à¨ ¬ «®¬ ç¨á«¥ ®¡ê¥ªâ®¢ ¬®£ãâ ­ ¡«î¤ âìáï §­ ç¨â¥«ì­ë¥ ®âª«®­¥­¨ï ®â ¯à¥¤áª § ­­®© áâ â¨á⨪¨.ªá¯¥à¨¬¥­â «ì­®¥ ®¯à¥¤¥«¥­¨¥ à á¯à¥¤¥«¥­¨ï ᪮à®á⥩ ¬®«¥ªã« ¡ë«® ®áãé¥á⢫¥­® ¢¯¥à¢ë¥ ˜â¥à­®¬ ¢ 1920 £. ˆáá«¥¤®¢ «®áì à á¯à¥¤¥«¥­¨¥ ¯® ᪮à®áâï¬ ®¤­® ⮬­ëå ¬®«¥ªã« ¯ ஢ ¬¥â ««®¢ (Ag ¨«¨ Pt), ¨§276ƒ« ¢ 35.

 á¯à¥¤¥«¥­¨¥ ¬®«¥ªã« ¯® ᪮à®áâï¬ ¨ ª®®à¤¨­ â ¬¨á. 35.5: ‘奬 íªá¯¥à¨¬¥­â ˜â¥à­ .ª®â®àëå ¨§£®â®¢«¥­ ­¨âì. ¨âì ­ £à¥¢ ¥âáï í«¥ªâà¨ç¥áª¨¬ ⮪®¬, ¨¬¥â «« ¨á¯ àï¥âáï (à¨á. 35.5).Œ®«¥ªã«ë, ¯à®è¥¤è¨¥ ç¥à¥§ 饫ì, «¥âïâ ¯® ¯àאַ© ¨ ®á¥¤ îâ ­ á⥭ª¥ 宫®¤­®£® 樫¨­¤à (€).

…᫨ ¯à¨¢¥á⨠¢áî ãáâ ­®¢ªã ¢® ¢à 饭¨¥ (é¥«ì ¢á¥ ¢à¥¬ï ¯à®â¨¢ â®çª¨ S0), â® ¬®«¥ªã«ë, ®¡« ¤ î騥¡®«ì让 ᪮à®áâìî , ¯®¯ ¤ãâ ¢ ­¥ª®â®àãî â®çªã ¢¡«¨§¨ S0, ¡®«¥¥ ¬¥¤«¥­­ë¥ § âà âïâ ­ ¯ãâì ¡®«ìè¥ ¢à¥¬¥­¨ ¨ ¯®¯ ¤ãâ ¢ â®çªã, ®âáâ®ïéãî¤ «ìè¥ ®â S0 (). ‘«¥¤ã¥â ®¡à â¨âì ¢­¨¬ ­¨¥, çâ® ¢ë«¥â î騥 ¬®«¥ªã«ë ¤¢¨¦ãâáï ¯® ¯àאַ©, ®­¨ ­¥ ãç áâ¢ãîâ ¢® ¢à é ⥫쭮¬ ¤¢¨¦¥­¨¨. ®áª®«ìªã ¬®«¥ªã«ë ¢ § ¢¨á¨¬®á⨠®â ᪮à®á⨠¯®¯ ¤ îâ ¢ à §­ë¥â®çª¨ ¢­¥è­¥£® 樫¨­¤à , â® ¨áá«¥¤ãï ⮫騭ã á«®ï ¬¥â «« , ®á¥¢è¥£®­ ¥£® á⥭ªã, ¬®¦­® á®áâ ¢¨âì ¯à¥¤áâ ¢«¥­¨¥ ® à á¯à¥¤¥«¥­¨¨ ¬®«¥ªã«¯® ᪮à®áâï¬. ©¤¥¬ à á¯à¥¤¥«¥­¨¥ ¬®«¥ªã« ¯® à ááâ®ï­¨ï¬ S ®â â®çª¨ S0 ¤® ¬¥áâ ¨å ¯®¯ ¤ ­¨ï ­ á⥭ªã 樫¨­¤à .

…᫨ R ¨ r | à ¤¨ãáë ¡®«ì讣® ¨ ¬ «®£® 樫¨­¤à®¢, ᮮ⢥âá⢥­­® (á¬. à¨á. 35.5), â® ¢à¥¬ï ¯®«¥â ®â 饫¨¤® á⥭ª¨ 樫¨­¤à t = (R r)=. ‡ íâ® ¢à¥¬ï 樫¨­¤à ¯®¢¥à­¥âáï ­ 㣮« ' = !t, £¤¥ ! | 㣫®¢ ï ᪮à®áâì ¢à 饭¨ï ãáâ ­®¢ª¨. ‘®®â¢¥âá⢥­­®, â®çª ¯®¯ ¤ ­¨ï ¡ã¤¥â ᬥ饭 ®â­®á¨â¥«ì­® S0 ­ à ááâ®ï­¨¥S = 'R = !Rt. ®¤áâ ¢«ïï áî¤ ¢à¥¬ï ¯®«¥â , ¯®«ãç ¥¬ á¢ï§ì ᪮à®á⨬®«¥ªã«ë á à ááâ®ï­¨¥¬ S : = !R(RS r) :(35.45)®¤áâ ¢«ïï ¢ á¢®î ®ç¥à¥¤ì ¢ëà ¦¥­¨¥ (35.45) ¢ à á¯à¥¤¥«¥­¨¥ Œ ªá¢¥«« (35.28) ¨ ãç¨âë¢ ï, çâ® d dS=S 2 , ­ 室¨¬ à á¯à¥¤¥«¥­¨¥ ¬®«¥ªã« ¯®35.4. á¯à¥¤¥«¥­¨¥ ¬®«¥ªã« ¯® ª®®à¤¨­ â ¬à ááâ®ï­¨ï¬ S :277dN = f ()d = C exp dS ;NS2 S4m0 ! 2 R2 (R r )2 =2k TB(35.46)(¬ë ®¯ã᪠¥¬ ¢ëà ¦¥­¨¥ ¤«ï ­®à¬¨à®¢®ç­®© ¯®áâ®ï­­®© C).Ž¯ëâë ˜â¥à­ ¯®¤â¢¥à¤¨«¨ á¯à ¢¥¤«¨¢®áâì § ª®­ , ãáâ ­®¢«¥­­®£®Œ ªá¢¥««®¬.35.4 á¯à¥¤¥«¥­¨¥ ¬®«¥ªã« ¯® ª®®à¤¨­ â ¬‚ í⮬ à §¤¥«¥ ¬ë ¯¥à¥©¤¥¬ ⥯¥àì ª ­ «¨§ã à á¯à¥¤¥«¥­¨ï ¬®«¥ªã«£ § ¯® ª®®à¤¨­ â ¬.

Žç¥¢¨¤­®, çâ® ¥á«¨ ­ ¬®«¥ªã«ë £ § ­¥ ¤¥©áâ¢ãî⢭¥è­¨¥ ᨫë, â® £ § à ¢­®¬¥à­® à á¯à¥¤¥«ï¥âáï ¯® § ¤ ­­®¬ã ®¡ê¥¬ã.‚ í⮬ á«ãç ¥ ¤ ¢«¥­¨¥ ¨ ¯«®â­®áâì £ § ¡ã¤ãâ ®¤¨­ ª®¢ë ¢® ¢á¥å â®çª å. …᫨ ¦¥ £ § ­ 室¨âáï ¢ ᨫ®¢®¬ ¯®«¥ (ª ª, ­ ¯à¨¬¥à, ⬮áä¥à­ë©¢®§¤ãå, ª®â®àë© ¨á¯ëâë¢ ¥â ¯à¨â殮­¨¥ ‡¥¬«¨), â® ¤ ¢«¥­¨¥ ¨ ¯«®â­®áâì £ § 㦥 ­¥ ¡ã¤ãâ ¢áî¤ã ®¤¨­ ª®¢ë¬¨, ¡ã¤ãâ ¬¥­ïâìáï ®â â®çª¨ª â®çª¥. ஬¥âà¨ç¥áª ï ä®à¬ã« Œë ¤®«¦­ë ­ ©â¨ § ª®­, ¯® ª®â®à®¬ã ¨§¬¥­ï¥âáï ¤ ¢«¥­¨¥ ⬮áä¥àë(¨«¨ ¯«®â­®áâì) ¯® ¬¥à¥ 㤠«¥­¨ï ®â ¯®¢¥àå­®á⨠‡¥¬«¨.‚뤥«¨¬ ¢¥à⨪ «ì­ë© á⮫¡ ¢®§¤ãå á ¯«®é ¤ìî £®à¨§®­â «ì­®£®á¥ç¥­¨ï S . à¥¤¯®«®¦¨¬, çâ®: 1) íâ®â á⮫¡ ­ 室¨âáï ¢ ⥯«®¢®¬ à ¢­®¢¥á¨¨, â.¥. ⥬¯¥à âãà ¢¥§¤¥ ®¤¨­ ª®¢ . ‚ ॠ«ì­®© ⬮áä¥à¥ íâ®­¥ â ª, ­® ¤«ï ¯à®áâ®âë ­ «¨§ ¡ã¤¥¬ ¯à¥¤¯®« £ âì T = Const; 2) £ §¨¤¥ «ì­ë©, â.¥. ¤«ï ­¥£® á¯à ¢¥¤«¨¢® ᮮ⭮襭¨¥:pV = m(35.47) RT ;3) ¬®¦­® ¯à¥­¥¡à¥çì ¨§¬¥­¥­¨¥¬ ã᪮७¨ï ᢮¡®¤­®£® ¯ ¤¥­¨ï g á ¢ëá®â®© (çâ® á¯à ¢¥¤«¨¢® ¤«ï ­¥ ®ç¥­ì ¡®«ìè¨å ¢ëá®â).€â¬®áä¥à­®¥ ¤ ¢«¥­¨¥ ­ ¢ëá®â¥ h ®¡ãá«®¢«¥­® ¢¥á®¬ ¢ë襫¥¦ é¨åá«®¥¢ £ § .

ãáâì ­ ¢ëá®â¥ h ¤ ¢«¥­¨¥ ¡ã¤¥â p. ’®£¤ ­ ¢ëá®â¥ h + dh¤ ¢«¥­¨¥ p + dp (à¨á. 35.6). à¨ í⮬, ¥á«¨ dh > 0, â® ¤ ¢«¥­¨¥ 㬥­ìè ¥âáï, dp < 0, â ª ª ª 㬥­ìè ¥âáï ¢¥á ¢ë襫¥¦ é¨å á«®¥¢ ⬮áä¥àë.278ƒ« ¢ 35.  á¯à¥¤¥«¥­¨¥ ¬®«¥ªã« ¯® ᪮à®áâï¬ ¨ ª®®à¤¨­ â ¬¨á. 35.6: ‚¥à⨪ «ì­ë© ¢®§¤ãè­ë© 樫¨­¤à.‚뤥«¥­­ë© á«®© £ § , ¢ëá®â®© dh ¨ ¬ áᮩ m, ­ 室¨âáï ¢ à ¢­®¢¥á¨¨. ‘«¥¤®¢ ⥫쭮, á㬬 ¤¥©áâ¢ãîé¨å ­ ­¥£® ᨫ ¤®«¦­ ¡ëâì à ¢­ P~­ã«î: i Fi = 0. ‚ ¯à®¥ªæ¨ïå ­ ¢¥à⨪ «ì­ãî ®áì ¯®«ãç ¥¬(p + dp)S + gSdh pS = 0;(35.48)£¤¥ | ¯«®â­®áâì £ § ­ ¢ëá®â¥ h.  áªàë¢ ï ᪮¡ª¨ ¨ ¯à¨¢®¤ï ¯®¤®¡­ë¥ ç«¥­ë, ¯¥à¥å®¤¨¬ ª ãà ¢­¥­¨îdp = gdh:(35.49)‚®á¯®«ì§ã¥¬áï ãà ¢­¥­¨¥¬ Š« ¯¥©à®­ {Œ¥­¤¥«¥¥¢ (35.47) ¤«ï ¢ë¤¥«¥­­®© ¬ ááë £ § m ¨ ¢ëà §¨¬ ¯«®â­®áâì ç¥à¥§ ¤ ¢«¥­¨¥:=m= p :(35.50)V RT®¤áâ ¢«ïï (35.50) ¢ (35.49), ®ª®­ç ⥫쭮 ¯®«ãç ¥¬:dp = g dh:(35.51)pRTâ® ãà ¢­¥­¨¥ ¬®¦­® ¯à®¨­â¥£à¨à®¢ âì ¢ á«ãç ¥ ¨§®â¥à¬¨ç¥áª®© ⬮áä¥àë (T = Const): gh p(h) = p0 exp RT :(35.52)®áâ®ï­­ ï ¨­â¥£à¨à®¢ ­¨ï p0 à ¢­ ¤ ¢«¥­¨î ­ ¯®¢¥àå­®á⨠(h = 0).®«ã祭­ ï § ¢¨á¨¬®áâì ­ §ë¢ ¥âáï ¡ ஬¥âà¨ç¥áª®© ä®à¬ã«®©.

Ž­ ®¯¨áë¢ ¥â à á¯à¥¤¥«¥­¨¥ ¤ ¢«¥­¨ï £ § ¯® ¢ëá®â¥ ¢ ®¤­®à®¤­®¬ ¯®«¥ â殮á⨠¯à¨ ¯®áâ®ï­­®© ⥬¯¥à âãà¥. ‘«¥¤ã¥â ®¡à â¨âì ¢­¨¬ ­¨¥ ­ â®,35.4. á¯à¥¤¥«¥­¨¥ ¬®«¥ªã« ¯® ª®®à¤¨­ â ¬279¨á. 35.7: ‡ ¢¨á¨¬®áâì ¤ ¢«¥­¨ï âà¥å à §­ëå £ §®¢ H2; N2 ¨ O2 ®â ¢ëá®âë.çâ® à á¯à¥¤¥«¥­¨¥ § ¢¨á¨â ®â த £ § .

—¥¬ ¬¥­ìè¥ , ⥬ ¬¥­ìè¥ ¯® ¡á®«îâ­®© ¢¥«¨ç¨­¥ ¯®ª § ⥫ì á⥯¥­¨, ¨ ⥬ ¬¥¤«¥­­¥¥ ¤«ï â ª®£®£ § 㬥­ìè ¥âáï ¤ ¢«¥­¨¥ ¯à¨ 㢥«¨ç¥­¨¨ ¢ëá®âë.  à¨á. 35.7 ¯®ª § ­ë § ¢¨á¨¬®á⨠¤ ¢«¥­¨ï ®â ¢ëá®âë ¯à¨ â¥¬¯¥à âãॠT = 300 K (27C )¤«ï âà¥å £ §®¢ à §«¨ç­®© ¬®«ïà­®© ¬ ááë | ¢®¤®à®¤ H2 (1 = 2.016£/¬®«ì), §®â N2 (2 = 28.013 £/¬®«ì) ¨ ª¨á«®à®¤ O2 (3 = 31.999£/¬®«ì).‡ ¤ ç 35.44.

Ž¯à¥¤¥«¨âì, ­ ª ª®© ¢ëá®â¥ ¤ ¢«¥­¨¥ ª¨á«®à®¤ 㬥­ìè ¥âáï ¢ ¤¢ à § (¯à¨ T = 300 K ).¥è¥­¨¥. à¨¬¥­ï¥¬ ¡ ஬¥âà¨ç¥áªãî ä®à¬ã«ã:p(h) = p20 ) 12 = exp ghRT :’®£¤ ln 1 = gh ) h = RT ln 2 ' 5:5 ª¬:2RTgˆá¯®«ì§ãï ãà ¢­¥­¨¥ ¨¤¥ «ì­®£® £ § ¢ ä®à¬¥p = nkB T;(35.53)¨§ ¡ ஬¥âà¨ç¥áª®© ä®à¬ã«ë «¥£ª® ¯®«ãç¨âì § ª®­ ¨§¬¥­¥­¨ï á ¢ëá®â®©ç¨á« n ¬®«¥ªã« ¢ ¥¤¨­¨æ¥ ®¡ê¥¬ : gh (35.54)n(h) = n0 exp RT :280ƒ« ¢ 35.  á¯à¥¤¥«¥­¨¥ ¬®«¥ªã« ¯® ᪮à®áâï¬ ¨ ª®®à¤¨­ â ¬ˆ§ (35.54) á«¥¤ã¥â, çâ® á®áâ ¢ ¢®§¤ãå á 㤠«¥­¨¥¬ ®â ¯®¢¥àå­®á⨠‡¥¬«¨¡ã¤¥â ¬¥­ïâìáï ª®«¨ç¥á⢥­­®: ¢®§à áâ¥â ª®­æ¥­âà æ¨ï £ §®¢ á ¬ «®©¬®«ïà­®© ¬ áᮩ, ­ ¯à¨¬¥à ¢®¤®à®¤ ¨ £¥«¨ï.“ ¯®¢¥àå­®á⨠¢®§¤ãå ¯à¥¤áâ ¢«ï¥â ᮡ®© ᬥáì £ §®¢: N2 | 78.08%,O2 | 20.95%, CO2 | 0.03%, ¨­¥àâ­ë¥ £ §ë | 0.94%.

®á¬®âਬ, ª ª¨§¬¥­¨âáï ®â­®á¨â¥«ì­®¥ ª®«¨ç¥á⢮ ª¨á«®à®¤ ª §®âã ¢ ¨§®â¥à¬¨ç¥áª®© ⬮áä¥à¥ (T = 300 K ) ­ ¢ëá®â¥ 10 ª¬.n(O2) = n0(O2) exp (O2 N2 )gh =n(N2)n0(N2)RT= 0:21 e 0:16 = 0:27e 0:16 = 0:23:0:78Žâ­®è¥­¨¥ ª®­æ¥­âà 権 ª¨á«®à®¤ ¨ §®â 㬥­ìè¨âáï ®â 0.27 ¤® 0.23. è à áç¥â á¯à ¢¥¤«¨¢ «¨èì ¤«ï ¨§®â¥à¬¨ç¥áª®© ⬮áä¥àë ¨ áà ¢­¨â¥«ì­® ­¥¡®«ìè¨å ¢ëá®â, ¤«ï ª®â®àëå ã᪮७¨¥ ᢮¡®¤­®£® ¯ ¤¥­¨ï¨§¬¥­ï¥âáï ­¥§­ ç¨â¥«ì­®: g = Const; T = Const. á¯à¥¤¥«¥­¨¥ ®«ìæ¬ ­ —¨á«® ¬®«¥ªã« ¢ ¥¤¨­¨æ¥ ®¡ê¥¬ § ¢¨á¨â ®â ¢ëá®âë h ¨ ⥬¯¥à âãàëT , ¯à¨ç¥¬ ®¡¥ ¯¥à¥¬¥­­ë¥ ¢å®¤ïâ ¢ ¯®ª § ⥫ì íªá¯®­¥­âë. “à ¢­¥­¨¥(35.54) ¬®¦­® § ¯¨á âì ¢ ¢¨¤¥: m gh n(h) = n0 exp k 0 T ;(35.55)B£¤¥ m0 | ¬ áá ®¤­®© ¬®«¥ªã«ë £ § .

à¨ í⮬ ¢ëà ¦¥­¨¥ m0gh, áâ®ï饥 ¢ ç¨á«¨â¥«¥, ¥áâì ­¥ çâ® ¨­®¥, ª ª ¯®â¥­æ¨ «ì­ ï í­¥à£¨ï ®¤­®© ¬®«¥ªã«ë ¢ ¯®«¥ â殮á⨠‡¥¬«¨. ®í⮬㠬®¦­® £®¢®à¨âì, çâ® ¬ë ¨¬¥¥¬à á¯à¥¤¥«¥­¨¥ ¬®«¥ªã« ¯® §­ 祭¨ï¬ ¯®â¥­æ¨ «ì­®© í­¥à£¨¨. à¨ í⮬祬 ¡®«ìè¥ ¯®â¥­æ¨ «ì­ ï í­¥à£¨ï, ⥬ ¬¥­ìè¥ â ª¨å ¬®«¥ªã«. ‚ §­ ¬¥­ ⥫¥ ¯®ª § ⥫ï á⥯¥­¨ á⮨â kB T | ¢¥«¨ç¨­ , ¯à®¯®à樮­ «ì­ ïá।­¥© í­¥à£¨¨ ¬®«¥ªã«ë. …᫨ T ¢¥«¨ª®, â® í­¥à£¨ï ¬®«¥ªã« (í­¥à£¨ï⥯«®¢®£® ¤¢¨¦¥­¨ï) ¢¥«¨ª . ‡­ 祭¨¥ íªá¯®­¥­æ¨ «ì­®£® ¬­®¦¨â¥«ï¯à¨ 㢥«¨ç¥­¨¨ T ¡ã¤¥â ¢®§à áâ âì.

 à¨á. 35.8 ¯®ª § ­ë ªà¨¢ë¥ ª®­æ¥­âà 樨 ¬®«¥ªã« ª¨á«®à®¤ O2 ­ à §­ëå ¢ëá®â å ¯à¨ ¤¢ãå à §«¨ç­ëå⥬¯¥à âãà å T1 = 300 K ¨ T2 = 1300 K (¯®á«¥¤­¨© á«ãç ©, ª®­¥ç­®, ­¥à¥ «¥­ ¨ ¨á¯®«ì§ã¥âáï «¨èì ª ª ¨««îáâà æ¨ï).‚¨¤­®, çâ® ç¨á«® ç áâ¨æ ¢ ¥¤¨­¨æ¥ ®¡ê¥¬ ¯à¨ ¡®«ì让 ⥬¯¥à âã६¥¤«¥­­¥¥ ã¡ë¢ ¥â á ¢ëá®â®©. à¨ 㬥­ì襭¨¨ ⥬¯¥à âãàë ¡®«ìè ï35.4. á¯à¥¤¥«¥­¨¥ ¬®«¥ªã« ¯® ª®®à¤¨­ â ¬281¨á. 35.8: ‡ ¢¨á¨¬®áâì ª®­æ¥­âà 樨 ¬®«¥ªã« ª¨á«®à®¤ ®â ¢ëá®âë ¯à¨ à §­ëå ⥬¯¥à âãà å T1 = 300 K ¨ T2 = 1300 K .ç áâì ç áâ¨æ à ᯮ« £ ¥âáï ­ ¬¥­ì襩 ¢ëá®â¥. € ¯à¨ T = 0 ¢á¥ ç áâ¨æë à ᯮ«®¦¨«¨áì ¡ë ­ ¯®¢¥àå­®á⨠‡¥¬«¨. â®â ä ªâ ¨¬¥¥â ¯à®á⮥ 䨧¨ç¥áª®¥ ®¡êïá­¥­¨¥.

Характеристики

Список файлов книги