Exemple de rezolvare a problemelor

Găsiți numărul mediu de coliziuni care au loc în decurs de 1 s între toate moleculele în 4 mm3 de hidrogen în condiții normale. Diametrul efectiv este de 0,23 nm.







Dacă N este numărul total de molecule și a este numărul mediu de coliziuni pe secundă dintr-o moleculă, atunci numărul total de coliziuni pe secundă între toate moleculele este: Coeficientul ia în considerare faptul că în fiecare coliziune participă două molecule. Viteza medie aritmetică a moleculelor. iar calea medie medie liberă este. Aici - secțiunea transversală efectivă a moleculei, - concentrația moleculelor. Se poate găsi din ecuația lui Mendeleev-Clapeyron. . Numărul total de molecule poate fi de asemenea exprimat în termeni de concentrație :. Astfel, pentru Z obținem :. Înlocuim valorile numerice :.

Găsiți coeficientul de difuzie a gazului dacă există 10 22 de molecule ale unui gaz triatomic într-un volum de 1 litru. Coeficientul de conductivitate termică este de 0,02 W / m. K.

Coeficientul de difuzie este legat de viteza medie aritmetică a moleculelor de gaz și de calea medie liberă a moleculelor prin formula: iar pentru conductivitatea termică a gazului avem :. atunci

Aici este căldura specifică a gazului:

Este densitatea gazului. Din moment ce numărul de moli de materie poate fi scris ca. atunci. și

Din (1), (2) și (3) obținem :. Înlocuim

valorile numerice: și calculați dimensiunea :.

271. Găsiți calea medie liberă a moleculelor de dioxid de carbon la o temperatură de 100 ° C și o presiune de 13,3 Pa. Diametrul moleculei este de 0,32 nm.

272. Găsiți numărul mediu de coliziuni per unitate de timp ale moleculelor de CO2 la o temperatură de 100 ° C, dacă calea medie liberă a moleculelor este de 870 μm.

273. Găsiți numărul mediu de coliziuni pe unitate de timp a moleculei de azot la o presiune de 53,33 kPa și o temperatură de 27 ° C. Diametrul efectiv este de 0,3 nm.

274. Calea medie liberă a moleculelor de oxigen la 300 K este de 41,7 μm. Determinați timpul liber mediu al moleculelor în aceste condiții.

275. Calea medie liberă a moleculelor de oxigen la o temperatură de 273 K este de 0,1 μm. Calculați viteza medie aritmetică a moleculelor și numărul de coliziuni pe secundă.

276. La ce presiune este calea medie liberă a moleculelor de hidrogen de 2,5 cm? Temperatura este de 67 ° C. Diametrul moleculei de hidrogen este de 0,23 nm.

277. O sticlă de 10 litri conține 1 g de hidrogen. Determinați calea medie liberă a moleculelor. Diametrul moleculei de hidrogen este de 0,23 nm.

278. Găsiți numărul de coliziuni care se întâlnesc unul cu celălalt în 1 s cu toate moleculele de argon la o temperatură de 290 K și o presiune de 0,1 mm Hg. conținută într-un vas de 1 litru. Diametrul efectiv al moleculei de argon este de 0,29 nm. Masa molară este de 0,04 kg / mol.

279. Găsiți numărul mediu de coliziuni în 1 c din molecula unui anumit gaz dacă traiectoria medie liberă în aceste condiții este de 5 μm, iar viteza medie pătrată a moleculelor este de 500 m / s.







280. Determinați densitatea hidrogenului rarificat dacă calea medie liberă a moleculelor este de 1 cm. Diametrul efectiv este de 0,23 nm.

281. Vasul conține dioxid de carbon, densitatea acestuia fiind de 1,7 kg / m 3. Calea medie liberă a moleculelor sale este de 79 nm. Găsiți diametrul moleculelor de dioxid de carbon.

282. În condiții normale, calea medie liberă a moleculei de hidrogen este de 160 nm. Determinați diametrul efectiv al moleculei.

283. Găsiți calea medie liberă a moleculelor de aer în condiții normale. Diametrul moleculelor de aer este de 0,3 nm.

284. De câte ori va scădea numărul de coliziuni pe unitatea de timp într-un gaz diatomic dacă volumul său este adiabatic dublat?

285. La o temperatură de 273 K, calea medie liberă a moleculelor de oxigen este de 95 nm. Care va fi numărul mediu de coliziuni per 1 s de molecule de oxigen dacă vasul este evacuat la 0,01 din presiunea inițială? Temperatura este constantă.

286. Găsiți coeficientul de difuzie a hidrogenului în condiții normale, dacă traiectoria medie liberă este de 0,16 μm.

287. Câtă cantitate de căldură trece printr-o tijă de cupru cu o secțiune transversală de 10 cm2 și o lungime de 50 cm, dacă o diferență de temperatură la capetele tijei este de 15 K? Pierderile de căldură sunt neglijate. Conductivitatea termică a cuprului este de 389,6 W / m. K.

288. Coeficientul de viscozitate al heliului în condiții normale 1.89. 10 -5 Pa. a. Calculați diametrul efectiv al atomului său.

289. Găsiți vâscozitatea dinamică a heliului în condiții normale, dacă coeficientul de difuzie în aceleași condiții este de 1,06. 10 -4 m 2 / s.

290. Coeficient de vâscozitate a dioxidului de carbon la nr. este egal cu 14. 10-6 N. c / m 2. Găsiți calea medie liberă.

291. Grosimea peretelui din lemn este de 12 cm. Care ar trebui să fie grosimea peretelui de cărămidă, astfel încât să aibă aceeași conductivitate termică ca cea din lemn? Coeficientul de conductivitate termică a arborelui este de 0,17 W / m. K, iar cărămida este de 0,69 W / m. K.

292. Într-un vas cu un volum de 2 litri există 4.1022 molecule de gaz diatomic. Coeficientul de conductivitate termică a gazului este de 0,014 W / m. K. Găsiți coeficientul de difuzie în aceste condiții.

293. Cum se va schimba vâscozitatea unui gaz, a cărui stare este departe de vid, dacă volumul este redus cu un factor de 2, dacă procesul de tranziție este izobaric?

294. Coeficienții difuziei și vâscozității hidrogenului în anumite condiții sunt de 1,42, respectiv. 10 -4 m 2 / s și 8.5. 10 -6 N. c / m 2. Găsiți concentrația de molecule de hidrogen în aceste condiții.

295. Un capăt al barei de fier se menține la o temperatură de 373 K, celălalt se sprijină pe gheață. Lungimea tijei este de 14 cm, aria secțiunii transversale este de 2 cm 2. Tija este izolată termic, astfel încât pierderea de căldură prin pereți poate fi neglijată. Găsiți debitul de căldură de-a lungul tijei (dQ / dt) și masa de gheață care sa topit în 40 de minute. Coeficientul de conductivitate termică a fierului este de 59 J / (mc K), căldura specifică de topire a gheții este de 3,33. 10 5 J / kg.

296. Câtă cantitate de căldură trece printr-o tijă de cupru cu o secțiune transversală de 10 cm2 și o lungime de 50 cm, dacă o diferență de temperatură la capetele tijei este de 15 K, printr- Pierderile termice prin pereți sunt neglijate. Coeficientul de conductivitate termică a cuprului 380 J / (mc K).

297. Găsiți coeficientul de difuzie a unui gaz dacă există 10 22 de molecule dintr-un gaz triatomic într-un volum de 1 litru. Coeficientul de conductivitate termică este de 0,02 W / m. K.

298. Cum se va schimba coeficientul de difuzie și vâscozitatea unui gaz ideal dacă volumul de gaz crește izotermic cu un factor de 10?

299. Găsiți cantitatea de azot care trece prin stratul de 100 cm2 în 10 s dacă gradientul densității este 1,26 kg / m 4. Temperatura azotului este de 27 ° C, calea medie liberă este de 0,1 μm.

300. Camera de temperatură 293 K, 253 K Dimensiuni exterioare perete al camerei, cu vedere spre stradă, 2.7h5 m 2 grosimea peretelui de 0,5 m. Ce cantitate de căldură se pierde cu 1 dacă caramida conductivitate termică de 0,7 W / m. Pentru? Pierderea de căldură prin pereții interiori, podeaua și tavanul sunt neglijabile.







Articole similare

Trimiteți-le prietenilor: