Как найти диаметр молекул углекислого газа

Вопрос от пользователя

В сосуде находится углекислый газ, плотность которого ρ=1,7 кг/м3. Средняя длина свободного пробега его молекул λ=79 нм. Найти диаметр σ молекул углекислого газа

Ответ от эксперта

Решение к задаче представлено в виде картинки и приложено к ответу

Ответы на модуль 3 (МОЛЕКУЛЯРНАЯ ФИЗИКА. КИНЕМАТИКА И ДИНАМИКА ЖИДКОСТЕЙ И ГАЗОВ) по предмету физика.

1) Каков физический смысл уравнения Бернулли?

в установившемся потоке идеальной несжимаемой жидкости полное давление, слагаемое из динамического, гидравлического и статического, постоянно на любом поперечном сечении потока

2) Что определяет формула ?

коэффициент самодиффузии

3) Какое количество вещества содержится в 8 г водорода?

4 моля

4) В сосуд льется вода, причем за единицу времени наливается объем воды . Каким должен быть диаметр d отверстия в дне сосуда, чтобы вода в нем держалась на постоянном уровне h = 8,3 см?

1,4 см

5) Плотность некоторого газа , средняя квадратичная скорость его молекул . Найти давление р, которое газ оказывает на стенки сосуда.

5 кПа

6) Средняя квадратичная скорость молекул некоторого газа равна . Давление газа равно . Найти плотность газа при этих условиях.
Выберите один ответ.

7) По какой формуле определяется вязкость газа?

8) Чему равен абсолютный нуль температуры, выраженный по шкале Цельсия?

-273,15

9) Какое выражение, приведенное ниже, соответствует барометрической формуле?

10) Относительная молекулярная масса гелия равна 4. Выразите в кг/моль молярную массу гелия.

0,004 кг/моль

11) Определить концентрацию n молекул газа, содержащегося в колбе вместимостью при температуре T = 290 К и давлении p = 50 кПа.

12) Найти среднюю длину свободного пробега λ молекул углекислого газа при температуре t = 100° С и давлении р = 13,3 Па. Диаметр молекул углекислого газа σ = 0,32 нм.

850 мкм

13) Что определяет формула ?

распределение относительного числа молекул газа по скоростям в состоянии равновесия

14) Найти коэффициент диффузии D воздуха при давлении р = 101,3 кПа и температуре t = 10° С. Диаметр молекул воздуха σ = 0,3 нм.

15) В сосуде находится углекислый газ, плотность которого . Средняя длина свободного пробега его молекул λ = 79 нм. Найти диаметр σ молекул углекислого газа.

0,35 нм

16) Определить количество вещества ν молекул азота массой m = 0,2 кг.

7,14 моль

17) Укажите основное уравнение кинетической теории газов.

18) Какому значению числа Рейнольдса соответствует турбулентное движение жидкости?

19) Обсерватория расположена на высоте h = 3250 м над уровнем моря. Найти давление воздуха на этой высоте. Температуру воздуха считать постоянной и равной t = 5° С. Молярная масса воздуха μ = 0,029 кг/моль. Давление воздуха на уровне моря .

67,2 кПа

20) Какое выражение, приведенное ниже, соответствует формуле Стокса?

F = 6πηvr

21) Укажите уравнение Бернулли.

22) Какое выражение, приведенное ниже, соответствует формуле количества вещества?

23) Сколько молекул находится в одном грамме воды?

24) Какому значению числа Рейнольдса соответствует ламинарное движение жидкости?

Re < 2300

25) Выберите формулу для расчета теплопроводности газа.

Страница 7 из 12

5.121. Найти среднюю длину свободного пробега ? атомов гелия, если известно, что плотность гелия p = 0,021 кг/м³.

5.122. Найти среднюю длину свободного пробега ? молекул водорода при давлении p = 0,133 Па и температуре t = 50° С.

5.123. При некотором давлении и температуре t = 0°С средняя длина свободного пробега молекул кислорода ? = 95 нм. Найти среднее число столкновений z в единицу времени молекул кислорода, если при той же температуре давление кислорода уменьшить в 100 раз.

5.124. При некоторых условиях средняя длина свободного пробега молекул газа ?=160нм; средняя арифметическая скорость его молекул v = 1,95 км/с. Найти среднее число столкновений z в единицу времени молекул этого газа, если при той же температуре давление газа уменьшить в 1,27 раза.

5.125. В сосуде объем V = 100см³ находится масса m = 0,5 г

азота. Найти среднюю длину свободного пробега ? молекул азота.

5.126. В сосуде находится углекислый газ, плотность которого p = 1,7 кг/м³. Средняя длина свободного пробега его

молекул ? = 79 нм. Найти диаметр а молекул углекислого газа.

5.127. Найти среднее время г между двумя последовательными столкновениями молекул азота при давлении p = 133 Г температуре t = 10° С.

5.128. Сосуд с воздухом откачан до давления p = 1,33 • 10^-1 Па. Найти плотность p воздуха в сосуде, число молекул n в единице объема сосуда и среднюю для свободного пробега ? молекул. Диаметр молекул воздуха ? = 0,3 нм. Молярная масса воздуха u = 0,029 кг/моль Температура воздуха t = 17° С.

5.129. Какое предельное число n молекул газа должно находиться в единице объема сферического сосуда, чтобы молекулы не сталкивались друг с другом? Диаметр молекул ? = 0,3 нм, диаметр сосуда D = 15 см.

5.130. Какое давление p надо создать внутри сферического

сосуда, чтобы молекулы не сталкивались друг с другом, если диаметр сосуда: a) D = 1cm; б) D = 10см; в) D = 100см? Диаметр молекул газа ? = 0,3 нм.

5.131. Расстояние между катодом и анодом в разрядной трубке d = 15 см. Какое давление p надо создать в разрядной трубке, чтобы электроны не сталкивались с молекулами воздуха на. пути от катода к аноду? Температура воздуха t = 27° С. Диаметр молекул воздуха ? = 0,3 нм. Средняя длина свободного пробега электрона в газе приблизительно в 5,7 раза больше средней длины свободного пробега молекул самого газа.

5.132. В сферической колбе объемом V = 1л находится азот. При какой плотности p азота средняя длина свободного пробега молекул азота больше размеров сосуда?

5.133. Найти среднее число столкновений z в единицу времени молекул некоторого газа, если средняя длина

свободного пробега ? =5 мкм, а средняя квадратичная скорость его молекул sqr(v²) = 500 м/с.

5.134. Найти коэффициент диффузии D водорода при нормальных условиях, если средняя длина свободного пробега ? = 0,16 мкм.

5.135. Найти коэффициент диффузии D гелия при нормальных условиях.

5.136. Построить график зависимости коэффициента диффузии D водорода от температуры Т в интервале 100 < Т < 600 К через каждые 100 К при p = const = 100 кПа.

5.137. Найти массу m азота, прошедшего вследствие диффузии через площадку S = 0,01м² за время t = 10 с. если градиент плоскости в направлении, перпендикулярном к площадке, dp/ dх = 1,26 кг/м⁴. Температура азота t = 27° С. Средняя

длина свободного пробега молекул азота ? = 10 мкм.

5.138. При каком давлении p отношение вязкости некоторого газа к коэффициенту его диффузии n/D = 0,3 кг/м³, а средняя квадратичная скорость его молекул sqr(v²) = 632 м/с?

5.139. Найти среднюю длину свободного пробега Я молекул гелия при давлении p = 101,3 кПа и температуре t = 0°C, если

вязкость гелия n = 13мкПа*с.

5.140. Найти вязкость n азота при нормальных условиях,

если коэффициент диффузии для него D = 1,42 • 10^-5 м²/с. Найти диаметр молекулы кислорода, если при температуре вязкость кислорода.