Отправляет email-рассылки с помощью сервиса Sendsay
  Все выпуски  

Задачи по физике применительно к повседневной жизни. Тепловая скорость молекул.


Здравствуйте, дорогие любители физики!

Давайте оценим с какой скоростью двигаются вокруг нас молекулы воздуха.

Для этого приравняем тепловую энергию кинетической для отдельной молекулы. Чтобы найти тепловую, надо знать количество степеней свободы частицы. В нашем случае при комнатной температуре (примерно 300 К) двухатомная молекула обладает пятью степенями свободы - тремя поступательными и двумя вращательными. На каждую степень свободы приходится порция энергии kT/2. Получаем следующее

5/2 kT=mU^2/2

U^2=5 kT/m

m=(29 г/моль) / Na  - средняя масса одной молекулы воздуха. (Напомню, воздух состоит из смеси азота и кислорода, их молярные массы равны  28 и 32 г/моль соответственно), Na=6Е23 - постоянная Авогадро, k=1.38Е-23 - постоянная Больцмана.

Оценочная тепловая скорость равна U=600 м/с. Скорость большая. Больше скорости звука, которая составляет 330 м/с. Хочу напомнить, что эта скорость сравнима со скоростью поверхности Земли на экваторе за счет суточного вращения, эту задачу мы рассматривали несколько выпусков назад.
Вопрос к вам - почему запах при таких скоростях распространяется не мгновенно по всей комнате, если появляется ароматизатор?

Мне хочется обсудить еще некоторые вопросы, связанные с черными дырами, привести оценки, но это требует довольно большого времени, которого у меня пока нет, и определенного вдохновения, которое я жду. Когда звезды сложатся в нужную конфигурацию, обязательно вернусь к этой теме :-)

Всего хорошего.

Лидия


В избранное