Вопрос № 156791: Здравствуйте! Пожалуйста, помогите решить задачу: Показатель преломления воды при длине волны Y1=441нм равен n1=1,341, а при длине волны Y2=589нм равен n2=1,334. Определить средние значения фазовой и групповой скоростей света в воде для синей ...
Вопрос № 156792: Здравствуйте! Пожалуйста, помогите решить задачу: Электрон проходит через прямоугольный потенциальный барьер шириной l=0,5нм. Высота барьера больше энергии электрона
на 1%. Вычислить коэффициент прозрачности, если энергия электрона Е=10эВ. ...Вопрос № 156793: Здравствуйте! Пожалуйста, помогите решить задачу: Определить максимальный орбитальный момент импульса электрона атома водорода в состоянии с энергией равной Е=-3,38эВ. Спасибо....Вопрос № 156794: Здравствуйте! Пожалуйста, помогите решить задачу: Определить число ядер, распадающихс
я в радиоактивном изотопе фосфора 32Р15 массой m=1мг в течение времени: 1) 1 мин; 2) 5 сут. Спасибо....Вопрос № 156822: Здравствуйте, эксперты! Помогите, пожалуйста! 1. Плоский воздушный конденсатор состоит из двух круглых пластин радиусом 10 см каждая. Расстояние между пластинами равно 1 см. Конденсатор зарядили до разности потенциалов 1,2 кВ и отключили от источн...Вопрос № 156838: Уважаемые эксперты, помогите пожалуйста
решить задачу! Кондиционер, работающий в режиме нагревателя, подает в помещение 50 кВт/ч тепла. Определить расход эл. энергии, если темпиратура в помещении составляет +20 С, а на улице (минус) -10С. Установка т...Вопрос № 156852: Уважаемые эксперты, помогите пожалуйста с решением: Сила тока в проводнике сопротивлением R=10 Ом равномерно убывает от значения I1=10 A до I2=0 в течении времени t=10 с. Определить теплоту Q,
выделившуюся в этом проводнике за указанный промежут...Вопрос № 156853: Уважаемые эксперты, помогите пожалуйста с решением: Какую максимальную силу тока можно пропустить в течении 5 с через свинцовый предохранитель, поперечное сечение которого 1 мм^2, а начальная температура 27^0 С. (C=126 Дж/(кг*К); л(греч. – ля...Вопрос № 156857: Здравствуйте ув. эксперты, помогите решить задачку. Из двух часовых стекол с одинаковыми
радиусами R кривизны,равными 0 ,5 м, склеена двояковогнутая воздушная линза. Какой оптической силой Ф будет обладать такая линза в воде?...Вопрос № 156858: Здравствуйте, помоги решить задачки (очень нужно, но терпит до 10 января): 1)Найти коэффициент диффузии и динамическую вязкость воздуха при давлении 0.1 МПа и температуре 10 градусов цельсия. Диаметр моолекул воздуха равен 0.3 нм , а молярная ...
Вопрос № 156.791
Здравствуйте! Пожалуйста, помогите решить задачу:
Показатель преломления воды при длине волны Y1=441нм равен n1=1,341, а при длине волны Y2=589нм равен n2=1,334. Определить средние значения фазовой и групповой скоростей света в воде для синей области спектра (средней между Y1 и Y2). Спасибо.
Отвечает: Скоморохов Владимир Иванович
Здравствуйте, трухин олег геннадьевич! Текст вопроса: Показатель преломления воды при длине волны Y1=441нм равен n1=1,341, а при длине волны Y2=589нм равен n2=1,334. Определить средние значения фазовой и групповой скоростей света в воде для синей области спектра (средней между Y1 и Y2). Решение: Фазовая скорость света определяется формулой: v = (λ*ω)/(2*π), где λ – длина волны. Для λ1 фазовая скорость будет v1=(λ1*ω1)/(2*π). Откуда циклическая частота ω1=(2*π*
v1)/λ1 (1). Для λ2 фазовая скорость будет v2 = (λ2*ω2)/(2*π). Откуда циклическая частота ω2 = (2*π* v2)/λ2. (2). C другой стороны: v1 = с/n1 (3) и v2 = с/n2. (4) Подставляя (3) в (1), получим формулу для ω1 = (2*π*c/(n1*λ1). Подставляя (4) в (2), получим формулу для ω2 = (2*π*c/(n2*λ2). Среднее значение циклической частоты ωср = (ω1 + ω2)/2 = π*c*(1/(n1
*λ1) + 1/(n2*λ2)). Средняя длина волны между Y1 и Y2: λср = (Y1 + Y2)/2 = (441 + 589)*10^–9м/2 = 515*10^–9м. Теперь можно найти среднее значение фазовой скорости: Vср = (λср*ωср)/(2*π) = (515*10^–9м*π*c*(1/(n1*λ1) + 1/(n2*λ2))/(2*π) = = (257,5*3*10^8м/с*(1/(1,341*441) + 1/(1,334*589))=772,5*10^8м/с*(0,001691+0,00127271)= = 772,5*10^8м/с*0,00294181 = 2,27*10^8м/с. Групповая скорость света определяется формулой: u = (ω1–ω1)/(k1– k2),
где k1, k2 – волновые числа, определяемые как k1 =ω1/v1, k2 = ω2/v2. (5-6) Поскольку показатель преломления монотонно убывает с увеличением длины волны, то дисперсия нормальная. Нормальной дисперсии соответствует условие: u < v. Предлагаю Вам самим по формулам (1), (2), (3), (4) и (5-6) вычислить групповую скорость u. Ответ: Среднее значение фазовой скорости 2,27*10^8м/с.
#thank 240467 на номер 1151 (Россия) | Еще номера >>
Вам помогли? Пожалуйста, поблагодарите эксперта за это!
Оценка за ответ: 5
Вопрос № 156.792
Здравствуйте! Пожалуйста, помогите решить задачу:
Электрон проходит через прямоугольный потенциальный барьер шириной l=0,5нм. Высота барьера больше энергии электрона на 1%. Вычислить коэффициент прозрачности, если энергия электрона Е=10эВ. Спасибо.
Отвечает: Дмитрий DA
Здравствуйте, трухин олег геннадьевич! Прозрачность барьера - это вероятность проскочить его при однократном падении. В данном случае она равна квадрату отношения волновой функции электрона за и перед барьером. Внутри барьера волновая функция убывает по закону e^{-kx}, где k=корень{2m(U-E)}/h h=1,05*10^{-34} - постоянная Планка, которая с чертой U-E=0,01E=0,1эВ 1эВ=1,6*10^{-19}Дж Итого k=5,14*10^{-9} м^{-1} 2kl=5,14 - безразмерная величина Прозрачность равна (e^{-kl})^2=e^{-2kl}=e^{-5,14}=5,9*10^{-3}
Ответ отправил: Дмитрий DA (статус: 6-й класс)
Ответ отправлен: 07.01.2009, 19:13
Как сказать этому эксперту "спасибо"?
Отправить SMS
#thank 240518 на номер 1151 (Россия) | Еще номера >>
Вам помогли? Пожалуйста, поблагодарите эксперта за это!
Оценка за ответ: 5
Вопрос № 156.793
Здравствуйте! Пожалуйста, помогите решить задачу:
Определить максимальный орбитальный момент импульса электрона атома водорода в состоянии с энергией равной Е=-3,38эВ. Спасибо.
Отвечает: Дмитрий DA
Здравствуйте, трухин олег геннадьевич! Уровни атома водорода определяются формулой En=-R/n^2 R=13,6 эВ - энергия ионизации атома водорода, она же постоянная Ридберга. Разделив 13,6 на 3,38, понимаем, что у нас n=2. За орбитальный момент отвечает квантовое число l. При заданном n оно может принимать значения от 0 до n-1, таким образом максимальное значение l=1. Для получения самого момента импульса квантовое число l нужно умножить на постоянную Планка аш с чертой (я буду писать h, но имеется в
виду с чертой). Ожидаемый от вас ответ видимо h. Но тут есть тонкость. Момент импульса - это вектор. По чисто квантовым причинам он никогда не "ложится" на ось целиком. Максимальное значение его проекции на ось равно hl, но модуль этого вектора при этом равен корень из l(l+1) умножить на h. Поэтому вопрос "Определить максимальный орбитальный момент импульса электрона" не вполне корректный (его можно понимать по-разному), хотя скорее всего хотя
т конечно проекцию.
Ответ отправил: Дмитрий DA (статус: 6-й класс)
Ответ отправлен: 07.01.2009, 19:27
Как сказать этому эксперту "спасибо"?
Отправить SMS
#thank 240519 на номер 1151 (Россия) | Еще номера >>
Вам помогли? Пожалуйста, поблагодарите эксперта за это!
Оценка за ответ: 5
Вопрос № 156.794
Здравствуйте! Пожалуйста, помогите решить задачу:
Определить число ядер, распадающихся в радиоактивном изотопе фосфора 32Р15 массой m=1мг в течение времени: 1) 1 мин; 2) 5 сут. Спасибо.
Отвечает: Химик CH
Здравствуйте, трухин олег геннадьевич! Для того, чтобы найти оставшееся количество ядер изотопа используется формула N=N0*e-ln2*t/T Изначальное количество ядер N0=NA*m/M=6.02*1023моль-1*1мг/32г/моль=1,88125*1019 (молярную массу изотопа можно считать равной его массовому числу - погрешность связана только с дефектом массы, который достаточно мал) Период полураспада составляет 14,3 суток. Подставим
данные в формулу 1) осталось ядер N=N0*e-ln2*t/T=1,88125*1019*e-ln2*1мин/14,3сут=1,8811867*1019 распалось Nрасп=N0-N=6,33*1014 ядер
2) осталось ядер N=N0*e-ln2*t/T=1,88125*1019*e-ln2*5сут/14,3сут=1,47635*1019 распалось Nрасп=N0-N=4,05*1018 ядер
--------- А пятно на потолке - это последствия эксперимента? - Нет, это сам химик...
Ответ отправил: Химик CH (статус: Практикант)
Ответ отправлен: 07.01.2009, 13:14
Как сказать этому эксперту "спасибо"?
Отправить SMS
#thank 240488 на номер 1151 (Россия) | Еще номера >>
Вам помогли? Пожалуйста, поблагодарите эксперта за это!
Оценка за ответ: 5
Вопрос № 156.822
Здравствуйте, эксперты! Помогите, пожалуйста! 1. Плоский воздушный конденсатор состоит из двух круглых пластин радиусом 10 см каждая. Расстояние между пластинами равно 1 см. Конденсатор зарядили до разности потенциалов 1,2 кВ и отключили от источника тока. Какую работу нужно совершить, чтобы, удаляя пластины друг от друга, увеличить расстояние между ними до 3,5 см? 2. ЭДС батареи равна 20 В. Сопротивление внешней цепи равно 2 Ом, сила тока 4 А. Найти КПД батареи? При каком значении внешнего сопротивления
КПД будет равен 99% 3. Из проволоки длиной 20 см сделан квадратный контур, по которому течет ток силой 2 А. Плоскость контура составляет угол в 45 градусов с направлением магнитного поля, индукция которого B=1 мТл. Найти вращающий момент? Заранее благодарна!
Отвечает: Baybak
Здравствуйте, Ерина Надежда Сергеевна! Внимание! Не попутайте показательную запись чисел с энергией, и там и там буква E (e).
1. Плоский воздушный конденсатор состоит из двух круглых пластин радиусом 10 см каждая. Расстояние между пластинами равно 1 см. Конденсатор зарядили до разности потенциалов 1,2 кВ и отключили от источника тока. Какую работу нужно совершить, чтобы, удаляя пластины друг от друга, увеличить расстояние между ними до 3,5 см?
Емкость плоского конденсатора у которого расстояние
между пластинами намного меньше размера пластин C= e*e0*S / d где е ~= 1 для воздуха, относительная диэлектрическая постоянная e0= 8.854e-12 Ф/м электрическая постоянная S= площадь пластины, м^2 d= расстояние между пластинами, м
(эта формула верна если расстояние между пластинами намного меньше размеров пластин, а в задаче оно соизмеримо с их размером. Поэтому возможна эта формула не применима. Но формулы для конденсатора у которого зазо
р соизмеримый с размерами пластин я не знаю, (может кто другой подскажет), поэтому посчитаю по этой.)
То есть энергия кондесатора возросла во сколько раз, во сколько раз увеличился зазор E2= E1*(d2 / d1)= 2.00E-5*(0.035/0.01)= 7.00E-5 Дж
Затраченная работа равна изменению энергии конденсатора A= E2-E1= 7.00e-5 - 2.00e-5= 5.00e-5 Дж= 50 мкДж ____________________________________________ 2. ЭДС батареи равна 20 В. Сопротивление внешней цепи равно 2 Ом, сила тока 4 А. Найти КПД ба
тареи? При каком значении внешнего сопротивления КПД будет равен 99% Батарея отдает мощность P= U*I= 20*4= 80 Вт
Из них полезной является та, что выделяется на нагрузке P1= I^2*R1= 4^2*2= 32 Вт Остальная мощность без пользы идет на нагрев батареи
КПД= P1 / P= 32 / 80= 0.4= 40 %
Полное сопротивление цепи R0+ R1= U / I= 20 / 4= 5.0 Ом где R0= внутреннее сопротивление батареи R1= сопротивление нагрузки R0= (R0+R1) - R1= 5.0 - 2.0= 3.0 Ом
Чтобы КПД был
равен 99 % внутренне сопротивление батареи должно быть 1 % от суммы внешнего и внутреннего сопротивления
Это будет тогда, когда сопротивление нагрузки будет равно 99 % от суммы внешнего и внутреннего R2 / (R0+R2)= 0.99 R2= R0*(0.99 / 0.01)= R0*99= 3.0*99= 297.0 Ом ____________________________________________ 3. Из проволоки длиной 20 см сделан квадратный контур, по которому течет ток силой 2 А. Плоскость контура составляет угол в 45 градусов с направл
ением магнитного поля, индукция которого B=1 мТл. Найти вращающий момент? Величина вращающего момента действующего на рамку с током M= I*S*B*sin(f) [Н*м] где f= угол между нормалью к рамке и вектором индукции магнитного поля I= ток S= площадь рамки B= индукция манитного поля
M= 2*(0.2/4)^2*1e-3*sin(45*(pi/180))= 3.53E-6 Н*м
Ответ отправил: Baybak (статус: 3-й класс)
Ответ отправлен: 06.01.2009, 23:21
Как сказать этому эксперту "спасибо"?
Отправить SMS
#thank 240458 на номер 1151 (Россия) | Еще номера >>
Вам помогли? Пожалуйста, поблагодарите эксперта за это!
Вопрос № 156.838
Уважаемые эксперты, помогите пожалуйста решить задачу! Кондиционер, работающий в режиме нагревателя, подает в помещение 50 кВт/ч тепла. Определить расход эл. энергии, если темпиратура в помещении составляет +20 С, а на улице (минус) -10С. Установка теплового насоса работает как идеальная тепловая машина Карно.
Отвечает: SFResid
Здравствуйте, Сысоев Сергей Николаевич! Обозначим: T1 = +20° С = 293 К - температура в помещении, T2 = -10° С = 263 К - температура на улице. Если идеальная тепловая машина Карно работает в "прямом" цикле, т.е., забирая Q1 = 50 кВт/ч тепла из помещения, частично превращает это тепло в мех. работу A, остальную часть отдаёт улице, то справедливо соотношение: A = Q1*(T1 - T2)/T1 (1). Подставляя числа в (1) (температуру в кельвинах),
получаем: A = 50*(293 - 263)/293 = 5.1 кВт*ч; остальные 50 - 5.1 = 44.9 кВт*ч "уходят" на улицу. Если же идеальная тепловая машина Карно работает в "обратном" цикле, то, поскольку идеальная тепловая машина Карно является абсолютно обратимой, от воздуха улицы она отбирает 44.9 кВт*ч, и, затрачивая всего 5.1 кВт*ч эл. энергии, отдаёт в помещение 44.9 + 5.1 = 50 кВт*ч тепла. Таким образом, расход эл. энергии равен 5.1 кВт*ч. Примечание
: я так подробно объяснял, вместо того, чтобы просто написать формулы, потому что немало есть людей, у которых этот результат вызывает недоверие (КПД>1!).
Ответ отправил: SFResid (статус: Профессор) США, Силиконовая Долина ---- Ответ отправлен: 07.01.2009, 04:31
Как сказать этому эксперту "спасибо"?
Отправить SMS
#thank 240474 на номер 1151 (Россия) | Еще номера >>
Вам помогли? Пожалуйста, поблагодарите эксперта за это!
Оценка за ответ: 5 Комментарий оценки: Спасибо большое!!!
Вопрос № 156.852
Уважаемые эксперты, помогите пожалуйста с решением: Сила тока в проводнике сопротивлением R=10 Ом равномерно убывает от значения I1=10 A до I2=0 в течении времени t=10 с. Определить теплоту Q, выделившуюся в этом проводнике за указанный промежуток времени.
Отвечает: Скоморохов Владимир Иванович
Здравствуйте, Вороновичев Антон Викторович! Решение: Согласно закона Джоуля-Ленца: dQ = I2*R*dt (1) Ток убывает по линейному закону: I= k*t (2) K = ΔI/Δt = (10 - 0)/(0 -10) = -1 A/c. С учетом (2) формула (1) запишется как: dQ = k^2*t^2*R*dt . Интегрируя, получим: Q= k^2*R*Интеграл от t0 до t1(t^2*dt) = (1/3)*k^2*R*(t1^3 –t0^3) = =(1/3)*(1A^2/c^2)*10Ом*10^3c^3= 3333,33Дж. Ответ: Выделившаяся в проводнике теплота равна 3333,33Дж.
#thank 240473 на номер 1151 (Россия) | Еще номера >>
Вам помогли? Пожалуйста, поблагодарите эксперта за это!
Оценка за ответ: 5
Отвечает: Baybak
Здравствуйте, Вороновичев Антон Викторович! Мощность выделяется P= I^2*R [Вт= Дж/сек] Тепло, это интрегал мощности за определенный период времени Q= (интеграл от 0 до 10 сек)P*dt
Из условия, что ток убывает равномерно, по двум точкам находим зависимость тока от времени. I(t=0 sec)= 10 A I(t= 10 sec)= 0 A I(t)= I(0)+ k*t где I(0)= 10 A k= (I(t2)- I(t1)) / (t2-t1)= (0- 10) / (10- 0)= (-1) A/sec, скорость изменения тока
(Можно было бы учесть, что тепла выделится одинаково, если ток спадает за 10 секунд от 10 А до 0 и если ток нарастает от 0 до 10 А за 10 сек. Тогда уравнение получилось бы чуть проще, и чуть-чуть меньше бы при
шлось писать цифирей. Но, по-моему, и так нормально.)
Ответ отправил: Baybak (статус: 3-й класс)
Ответ отправлен: 07.01.2009, 04:36
Как сказать этому эксперту "спасибо"?
Отправить SMS
#thank 240475 на номер 1151 (Россия) | Еще номера >>
Вам помогли? Пожалуйста, поблагодарите эксперта за это!
Оценка за ответ: 5
Вопрос № 156.853
Уважаемые эксперты, помогите пожалуйста с решением:
Какую максимальную силу тока можно пропустить в течении 5 с через свинцовый предохранитель, поперечное сечение которого 1 мм^2, а начальная температура 27^0 С. (C=126 Дж/(кг*К); л(греч. – лямда )=2,26*10^4 Дж/кг; t плавления=327^0 C; p=1,13*10^4 кг/м^3; p(эл)=2,2*10^-7 Ом*м).
Отвечает: SFResid
Здравствуйте, Вороновичев Антон Викторович! Обозначим: l - длина предохранителя, s = 1 мм² = 10-6 м² - поперечное сечение предохранителя, m - масса предохранителя, T0 = 27° C - начальная температура предохранителя, Tпл = 327° C - температура плавления предохранителя, Q - количество тепла, потребное для расплавления предохранителя, R - сопротивление предохранителя, t = 5 с - время пропускания тока, I - искомое значение тока. Поскольку через предохранитель невозможно
пропустить силу тока, превышающую ту, которая расплавит предохранитель в течение 5 с, имеем: Q = m*(C*(Tпл - T0) + λ) = m*(126*(327 - 27) + 2.26*104 = m*60400 (1); m = ρ*l*s (2), откуда Q = 60400*ρ*l*s (3). С другой стороны, по закону Джоуля-Ленца: Q = I2*R*t (4); при этом: R = ρэл*l/s (5). Из (4) и (5): I2 = Q*s/(ρэл*l*t) (6), а после подстановки (3): I2 = 6
0400*(ρ/ρэл)*s2/t (7), откуда I = s*√(60400*ρ/(ρэл*t)) = 10-6*√(60400*1.13*104/(2.2*10[sup]-7[/sup)*5)) ≈ 25 А.
Ответ отправил: SFResid (статус: Профессор) США, Силиконовая Долина ---- Ответ отправлен: 07.01.2009, 03:32
Как сказать этому эксперту "спасибо"?
Отправить SMS
#thank 240472 на номер 1151 (Россия) | Еще номера >>
Вам помогли? Пожалуйста, поблагодарите эксперта за это!
Оценка за ответ: 5
Отвечает: Baybak
Здравствуйте, Вороновичев Антон Викторович! Насколько я понимаю предохранитель можно разогреть до температуры плавления, а дальнейшее тепло разрушит его. Количество тепла необходимое для разогрева предохранителя до температуры плавления Q1= c*m*(T2-T1) m= ro_m*S*L Q1= c*ro_m*S*L*(T2-T1)
Количество тепла выделяющегося от протекания тока Q2= I^2*R*t R= ro_e*L / S Q2= I^2*ro_e*L*t / S
Q1= Q2
c*ro_m*S*L*(T2-T1)= I^2*ro_e*L*t / S I= sqrt(c*ro_m*S^2*(T2-T1) / (ro_e*t))=
sqrt(126*1.13e4*(1e-6)^2*(327-27)/ (2.2e-7*5))= 20 A ______ ro_m= плотность свинца ro_e= удельное сопротивление свинца S= площадь сечения провода L= длина провода T1, T2= начальная и конечная температура t= время _____ I^2 = ток в квадрате sqrt(...) = корень квадратный
Ответ отправил: Baybak (статус: 3-й класс)
Ответ отправлен: 07.01.2009, 05:01
Как сказать этому эксперту "спасибо"?
Отправить SMS
#thank 240477 на номер 1151 (Россия) | Еще номера >>
Вам помогли? Пожалуйста, поблагодарите эксперта за это!
Вопрос № 156.857
Здравствуйте ув. эксперты, помогите решить задачку. Из двух часовых стекол с одинаковыми радиусами R кривизны,равными 0 ,5 м, склеена двояковогнутая воздушная линза. Какой оптической силой Ф будет обладать такая линза в воде?
Отвечает: Baybak
Здравствуйте, Lukovsky Sergey ! Оптическая сила тонкой двояковыпуклой линзы которая сделана из материала с коэф. преломления n и находится в воздухе равна 1/f= (n-1)*(-(1/R1)-(1/R2))
Но так как у нас внутри линзы воздух, а снаружи вода, то вместо (n-1) надо подставить в формулу (1-n) 1/f= (1-n)*(-(1/R1)-(1/R2))= (1-1.33)*(-(1/0.5)-(1/0.5))= +1.32 диоптрий
Так как оптическая сила получилась положительная, то линза в воде будет собирать лучи.
Ответ отправил: Baybak (статус: 3-й класс)
Ответ отправлен: 07.01.2009, 05:24
Как сказать этому эксперту "спасибо"?
Отправить SMS
#thank 240479 на номер 1151 (Россия) | Еще номера >>
Вам помогли? Пожалуйста, поблагодарите эксперта за это!
Вопрос № 156.858
Здравствуйте, помоги решить задачки (очень нужно, но терпит до 10 января):
1)Найти коэффициент диффузии и динамическую вязкость воздуха при давлении 0.1 МПа и температуре 10 градусов цельсия. Диаметр моолекул воздуха равен 0.3 нм , а молярная масса 29г/моль.
2) Воздух массой 2,9кг нах-ся в сосуде при температуре 17 градусов цельсия. Какую работу совершит воздух при изобарном нагревании до температуры 133 градуса цельсия? Молярная масса воздуха 29г/моль
3)Азот массой 20г нах-ся при температуре
290K (градусов кельвина). Определить среднюю кинетическую энергию одной молекулы азота.
ПС: если это имеет какое-то знаечение, то задачи насколько знаю из Трофимовой
Отвечает: Скоморохов Владимир Иванович
Здравствуйте, Журавлев Ник Алекс! Решение: Задача 1. Согласно элементарной кинетической теории газов коэффициент диффузии D определяется по формуле: D = uсредн*<l>/3 , где uсредн – средняя скорость теплового движения молекул, <l> - средняя длина свободного пробега. Формула для определения uсредн : uсредн = √((8*R*T)/(π*μ)), где R = 8,31 Дж/(моль*K) – универсальная газовая постоянная, T - аб-солютная температура, μ – молярная масса, равная 29*10^–3 кг/моль и
<l>: <l>= (k*T)/((√2)*π*d^2*p), где k – константа Больцмана, равная 1,38*10-23Дж/К, d – диаметр молекул воздуха, p – давление. Рассчитаем uсредн = √((8*8,31Дж/(моль*K)*283K)/(π*29*10^–3 кг/моль)) = 454,543 м/с. Рассчитаем <l>= ((1,38*10-23Дж/К*283)/(1,414*3,14*0,09*10^–18*10^5 Па)) = 9,77*10–8м. Ну, а теперь рассчитаем коэффициент диффузии воздуха: D = (454,543 м/с*9,77*10–8 м)/3 =1,48*10–5 м^2/с. Согласно э
лементарной кинетической теории газов динамическая вязкость η определяется по формуле: η = uсредн*ρ*<l>/3 или η = D* ρ, где ρ – плотность воздуха. Из уравнения Клапейрона-Менделеева, записанного в виде: m/V = (p*μ)/(R*T) = ρ, найдем плот-ность воздуха: ρ = (0,1*10^6 Па*29*10^–3 кг/моль)/((8,31Дж/(моль*K)*283K) =1,233 кг/м^3. Ну, а теперь рассчитаем коэффициент динамической вязкости воздуха: η = D* ρ = 1,48*10–5 м^2/с*1,233 кг/м^3 =1,825*10–5кг/м=1,825г/(см*c)=1,8248cПз
(сантипуаз). Ответ: Коэффициенты диффузии и динамической вязкости воздуха равны 1,48*10–5 м^2/с и 1,8248cПз соответственно. Задача 2. Один моль воздуха при изобарном нагревании совершает работу: А = R*(T2 – T1) = (8,31Дж/(моль*K))*(406K– 290K) = 96396 Дж/моль. Число молей ν = m/μ = 2,9кг/(29*10^–3 кг/моль) = 100 моль. Значит воздух совершит работу Авозд = 96396 Дж/моль*100моль = 9640 кДж. Ответ: Воздух сове
ршит работу, равную 9640 кДж. Задача 3. Средняя кинетическая энергия 1 моля равна: Е = (3/2)*R*T. Число молей азота: ν=m/μ = 20 г/(28г/моль) = 0,7моль. Полная энергия составляет: Еполн= ν*(3/2)*R*T= 0,7моль*1,5*(8,31Дж/(моль*K))*290K= 733814,55 Дж =733,8 кДж. Число молекул азота N= ν*NA = 0,7*6,02*10^23 = 4,214*10^23 молекул. Средняя кинетическая энергия одной молекулы азота: 733814,55 Дж/4,214*10^23 молекул = 174137,3*10^-23 = 1,7*10^-18Дж. Ответ: Средняя кинетическая
энергия одной молекулы азота равна 1,7*10^-18Дж.
* Стоимость одного СМС-сообщения от 7.15 руб. и зависит от оператора сотовой связи.
(полный список тарифов)
** При ошибочном вводе номера ответа или текста #thank услуга считается оказанной, денежные средства не возвращаются.
*** Сумма выплаты эксперту-автору ответа расчитывается из суммы перечислений на портал от биллинговой компании.
