Механика Молекулярная физика и термодинамика Электростатика и постоянный ток Электромагнетизм Закон Ампера ФИЗИКА АТОМА И ОСНОВЫ  ФИЗИКИ ЯДРА Геометрическая оптика

Физика задачи. Примеры контрольной по разделам Механика, Молекулярная физика, Электростатика, Оптика

МОЛЕКУЛЯРНАЯ ФИЗИКА И ТЕРМОДИНАМИКА

Пример 1. Один баллон емкостью  содержит азот под давлением , другой баллон емкостью  содержит кислород под давлением . Оба баллона были соединены между собой и оба газа смешались, образовав однородную смесь (без изменения температуры). Найти парциальные давления  и  обоих газов в смеси и полное давление  смеси.

Дано: ;

 ;

 ;

 ;

 .

Найти: , , .

Решение. Парциальное давление азота  и кислорода  находим из уравнений

 

 . (1.1)

В начальных состояниях уравнения Менделеева-Клапейрона для азота и кислорода есть

 

 . (1.2)

Учитывая формулы (1.2), уравнения (1.1) принимают вид

 

 .

Получаем

 ; .

Подставим заданные численные значения

 ,

 .

Полное давление смеси газов равно сумме парциальных

 ;

 .

Пример 2. Определить среднюю кинетическую энергию  вращательного движения одной молекулы двухатомного газа, если суммарная кинетическая энергия молекул одного киломоля этого газа .

Дано: ;

 .

 Найти: .

Решение. Средняя кинетическая энергия вращательного движения молекулы

 . (2.1)

где  – число степеней свободы вращательного движения молекулы.

Суммарная кинетическая энергия всех молекул газа (внутренняя энергия идеального газа)

 , (2.2)

где  – общее число степеней свободы молекулы (поступательного и вращательного движений).

Отсюда . (2.3)

Подставляя формулу (2.3) в уравнение (2.1), получим

 .

Учитывая, что ,

где  – число Авокадро, , окончательно получаем

 .

Подставим численные значения величин, учитывая, что для двухатомного газа

 ; .

 .

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ Основной 1. Савельев И.В. Курс общей физики. М.: Наука, 1988. Т.2, 3. 2. Сивухин Д.В. Общий курс физики. М.: Наука, 1980. Т.3, 4. 3. Детлаф А.А., Яворский Б.М., Милковская Л.Б. Курс физики. М.: Высшая школа, 1983. Т. 3. 478 с. 4. Трофимова Т.И. Курс физики. М.: Высшая школа, 1995. 472 с. 5. Чертов А.Г., Воробьев А.А. Задачник по физике. М.: Высшая школа, 1986. 496 с. 6. Воробьёв А.А. и др. Физика. Методические указания и контрольные задания/ Под ред. А.Г. Чертова. М.: Высшая школа, 1987. 208 с.
Физика примеры решения задач