Форум сайта alsak.ru

Задачи и вопросы по физике => Термодинамика. МКТ => МКТ => : Антон Огурцевич 08 January 2015, 17:08

: При каком давлении?
: Антон Огурцевич 08 January 2015, 17:08
Определите при каком давлении средняя длина свободного пробега молекул водорода равна λ = 2,5 см, если температура водорода t = 68 градусов Цельсия. Диаметр молекулы водорода d = 0,29 нм.
: Re: При каком давлении?
: Сергей 08 January 2015, 22:03
Решение.
Давление определим по формуле:
р = n∙k∙T   (1).
Средняя длина свободного пробега молекулы водорода определяется по формуле:
\[ \lambda =\frac{1}{\sqrt{2}\cdot \pi \cdot {{d}^{2}}\cdot n}\ \ \ (2) \]
d – эффективный диаметр молекулы водорода,   
n – концентрация молекул водорода, к – постоянная Больцмана, к = 1,38∙10-23 Дж/К.
Т = (68 + 273)К = 341 К.
Из (2) выразим концентрация молекул водорода и подставим в (2):
\[ n=\frac{1}{\sqrt{2}\cdot \pi \cdot {{d}^{2}}\cdot \lambda },\ p=\frac{k\cdot T}{\sqrt{2}\cdot \pi \cdot {{d}^{2}}\cdot \lambda }. \]
р = 0,5 Па.