Расчет скорости течения газа v2 на выходе из трубы. Расчет угловой скорости раскрутки трубки. Тепловое расширение жидкости и давление ее насыщенного пара, страница 10

Температура газа в сосуде поддерживается постоянной и равной T.

2.28 Идеальный газ истекает из небольшого отверстия в вакуум. Найти сред22

ний угол между направлением вылета частиц и нормалью к плоскости отверстия.

2.29 В тонкостенном сосуде, заполненном одноатомным идеальным газом с температурой T, имеется малое отверстие, через которое атомы вылетают в вакуум.

Определить среднее значение кинетической энергии вылетающих атомов.

2.31? Найти полную энергию, уносимую в единицу времени частицами одноатомного идеального газа через единицу площади малого отверстия в стенке сосуда. Масса атома равна m, концентрация атомов в сосуде—n. Температура газа поддерживается равной T.

2.31 Идеальный газ вытекает из малого отверстия в вакуум. Какая доля молекул в потоке имеет нормальную к плоскости отверстия проекцию скорости лежащей в интервале от 0,9 v0 до 1,1 v0? Здесь v0—наиболее вероятное значение этой проекции скорости истекающих молекул.

2.32 Молекулы идеального газа вылетают в вакуум через малое отверстие площади σ в стенке сосуда. Температура газа равна T, концентрация молекул в сосуде— n, масса молекулы—m. На расстоянии R от отверстия соосно с ним находится кольцо радиуса R. Сколько молекул пролетают через кольцо в единицу времени?

2.33 Теплоизолированный сосуд объемом V заполнен одноатомным газом. В

стенке проделали малое отверстие площади σ.Найти зависимость температуры газа в сосуде от времени, если начальная температура равнялась T0. Теплопередачей от газа на стенки сосуда пренебречь.

2.35 Перегородка делит сосуд на две равные части, объемом V каждая. Слева от перегородки находится идеальный газ с температурой T под давлением P0.

Справа от перегородки—вакуум. Как будет меняться со временем давление в левой части сосуда, если в перегородке проделать малое отверстие площади σ, а температуру в сосуде поддерживать постоянной?

2.36 Перегородка делит сосуд на две равные части, объемом V каждая. Слева от перегородки находится гелий с температурой T, под давлением P0. Справа от перегородки—аргон с такими же температурой и давлением. Как будет меняться со временем давление в левой части сосуда, если в перегородке проделать малое отверстие площади σ, а температуру в сосуде поддерживать постоянной?

2.34 В находящемся в вакууме сосуде объемом V, содержащем молекулы идеального газа массой m, проделано небольшое отверстие площади σ. Сосуд нагревают таким образом, что в нем сохраняется постоянное давление. Начальная температура газа равна T0. За какое время газ покинет сосуд?

2.37 В сосуде с гелием объемом V пробивают малое отверстие площади σ. Снаружи сосуда находится воздух. Давление атмосферы равно P0. Найти зависимость от времени давления внутри сосуда, если вначале давление гелия в сосуде также равно P0, а температура в сосуде поддерживается постоянной и равнойтемпературе окружающего воздуха.

2.38 На поверхностиЛунылежит баллон с газом, из которого через малое отверстие бьет струя газа в вертикальном направлении. Найти значения средней и наиболее вероятной высоты взлета молекул в поле тяжести Луны. Масса молекул газа равна m, температура внутри сосуда поддерживается постоянной и равной T. Силу тяжести на Луне считать не зависящей от высоты.

2.39 Сосуд с идеальным газом имеет малое отверстие, на расстоянии l от которого расположен холодный экран, улавливающий молекулы газа. Плоскость экрана перпендикулярна направлению пучка истекающих из сосуда молекул.

Найти среднее расстояние на экране от точки попадания каждой молекулы до центра пучка.

2.40 Молекулы идеального газа вылетают в вакуум через малое отверстие в стенке сосуда и соударяются со стенкой, плоскость которой параллельна плоскости отверстия. Давление молекул на стенку в центре пучка равно P0. Найти зависимость давления от угла θ. Как зависит P0 от температуры газа в сосуде?

2.41 Распределение молекул по абсолютной величине скорости имеет вид:

dw(v) = ρ(v)dv. График функции ρ(v) имеет вид равнобедренного треугольника, имеющего своим основанием отрезок оси скоростей (0, v0).Найти поток газа через малое отверстие площади σ в стенке сосуда.