Контрольная работа по "Физике"

КОНТРОЛЬНАЯ РАБОТА

по дисциплине «Физика»

2 вариант

Тюмень 2019

Задача 1.

Найти число молекул, количество вещества и концентрацию молекул газа массой m, находящегося в сосуде объемом V .

Дано :                                                                                   Решение

N2  (азот)            

m=3кг                                                   Количество вещества ν рассчитаем по формуле

V=35л=35*10-3м3                                                   , [pic 1]

NA=6,02*1023моль-1                                           где М - молярная масса вещества

                                                               Для азота газа молярная масса:

N=? ν=? n=?

                                                                              М=28*10-3кг/моль

                                                               Тогда              [pic 2]

 Число молекул данного вещества   N= ν NA = 6,02*1024

Концентрация молекул газа              м-3[pic 3]

Ответ: ν=10 моль,  N= 6,02*1024,  n= 3*1026м-3

Задача 2.

Найти среднее число столкновений в единицу времени, длину свободного пробега, среднюю арифметическую, среднюю квадратичную и наиболее вероятную скорости молекул газа, если газ находится под давлением Р и температуре Т.

Дано:                                                                          Решение:

Н2                   СИ:                                1) Среднее число столкновений молекулы                                                        

Р=30 кПа =3* 104 Па                        рассчитаем по формуле:

Т = 700С = 343 К                                                         = d2n ,                    (1)[pic 4]

d = 0,28* 10-9м                                      где d – эффективный диаметр молекул

к = 1,38*10-23Дж/К                                      n – концентрация молекул

R = 8,31Дж/(К моль)                                    - ср. арифм. скорость молекул                      

                                                                  Подставив в (1)  формулы:

=? <> =? =?                               [pic 5]

=?  Vв=?                                             ,получим формулу для  расчета                   [pic 6]

                                            = √2 πd2n =√2 πd2 Р/кТ   √(8RT/πM)  =  (4Pd^2)/k √(πR/MT)  = 42,1*108 с-1

2) Средняя длина свободного пробега молекул  рассчитывается по формуле: [pic 7]

               (2)                                                                          [pic 8]

где   к – постоянная Больцмана, d – эффективный диаметр молекул (табличная величина