Молекулярна фізика і термодинаміка, страница 4

Підставимо m₁, а потім m₂ у (2) - тоді

або (4)

Перевіримо одиниці вимірювання р₂:

Приклад 3. Балон має m₁ = 80 г кисню і m₂=230 г аргону. Тиск суміші Р=1 МПа, температура Т = 300 К. Визначити ємність балону, якщо гази ідеальні.

Розв’язання

Використовуючи рівняння Менделєєва-Клапейрона, знайдемо Р₁ і Р₂.

По закону Дальтона для суміші газів

Р або

Тоді ємність балону

V =( (1)

де М₁ = 32 . 10^-3 кг/моль , М₂ = 40 . 10^-3 кг/моль

V =

Приклад 4. Знайти середню кінетичну енергію <e _оберт. > обертального руху однієї молекули кисню при температурі 350 К, а також кінетичну енергію Е_к обертального руху усіх молекул кисню масою m = 4 г.

Розв’язання

На кожну ступінь свободи молекули газу припадає однакова середня енергія <e_і>=1/2kT , (1)

де k - стала Больцмана;

Т - термодинамічна температура газу.

Молекула кисню двохатомна і тому має п’ять ступенів свободи, з них 2 припадає на обертальний рух, тобто

<e_оберт.> = 2 . 1/2 kT

Кінетична енергія обертального руху всіх молекул газу відповідно дорівнює

Е_к =<e_оберт> . N (2)

Число всіх молекул газу

N = N_A .n, (3)

де N_A - cтала Авогадро;

n - кількість речовини.