Физика. Чертов А.Г. Элементы статистической физики.

Узнай цену своей работы

В данной главе представлены задачи по физике из раздела Элементы статистической физики задачника Чертова А.Г. Воробьева А.А.
10.1 Пылинки, взвешенные в воздухе, имеют массу m=10
10.2 Одинаковые частицы массой m=10
10.3 Масса m каждой из пылинок, взвешенных в воздухе, равна 1 аг. Отношение концентрации n
10.4 Определить силу F, действующую на частицу, находящуюся во внешнем однородном поле силы тяжести, если отношение n
10.5 На сколько уменьшится атмосферное давление p=100 кПа при подъеме наблюдателя над поверхностью Земли на высоту h=100 м? Считать, что температура T воздуха равна 290 К и не изменяется с высотой.
10.6 На какой высоте h над поверхностью Земли атмосферное давление вдвое меньше, чем на ее поверхности? Считать, что температура T воздуха равна 290 К и не изменяется с высотой.
10.7 Барометр в кабине летящего вертолета показывает давление p=90 кПа. На какой высоте h летит вертолет, если на взлетной площадке барометр показывал давление p
10.8 Найти изменение высоты Δh, соответствующее изменению давления на Δp=100 Па, в двух случаях:
10.9 Барометр в кабине летящего самолета все время показывает одинаковое давление p=80 кПа, благодаря чему летчик считает высоту h полета неизменной. Однако температура воздуха изменилась на ΔТ = 1 К. Какую ошибку Δh в определении высоты допустил летчик? Считать, что температура не зависит от высоты и что у поверхности Земли давление p
10.10 Ротор центрифуги вращается с угловой скоростью ω. Используя функцию распределения Больцмана, установить распределение концентрации n частиц массой m, находящихся в роторе центрифуги, как функцию расстояния r от оси вращения.
10.11 В центрифуге с ротором радиусом a, равным 0,5 м, при температуре Т=300 К находится в газообразном состоянии вещество с относительной молекулярной массой M
10.12 Ротор центрифуги, заполненный радоном, вращается с частотой n=50 с
10.13 В центрифуге находится некоторый газ при температуре T=271 К. Ротор центрифуги радиусом a=0,4 м вращается с угловой скоростью ω=500 рад/с. Определить относительную молекулярную массу M
10.14 Ротор ультрацентрифуги радиусом a=0,2 м заполнен атомарным хлором при температуре T=3 кК. Хлор состоит из двух изотопов:
10.15 Зная функцию распределения молекул по скоростям, вывести формулу наиболее вероятной скорости v
10.16 Используя функцию распределения молекул по скоростям, получить функцию, выражающую распределение молекул по относительным скоростям u (u=v/v
10.17 Какова вероятность W того, что данная молекула идеального газа имеет скорость, отличную от ½ v
10.18 Найти вероятность W того, что данная молекула идеального газа имеет скорость, отличную от 2v
10.20 Определить относительное число w молекул идеального газа, скорости которых заключены в пределах от нуля до одной сотой наиболее вероятной скорости v
10.21 Зная функцию распределения молекул по скоростям, определить среднюю арифметическую скорость <v> молекул.
10.23 Определить, какая из двух средних величин, <1/v> или 1/<v>, больше, и найти их отношение k.
10.25 Зная функцию распределения молекул по скоростям в некотором молекулярном пучке f(v)=m
10.26 Водород находится при нормальных условиях и занимает объем V=1 см
10.27 Вывести формулу наиболее вероятного импульса p
10.36 Определить долю w молекул, энергия которых заключена в пределах от ε
10.38 Считая функцию распределения молекул по энергиям известной, вывести формулу, определяющую долю w молекул, энергия ε которых много больше энергии теплового движения молекул.
10.43 Определить относительное число w молекул идеального газа, кинетические энергии которых заключены в пределах от нуля до значения, равного 0,01 ε
10.49 Баллон вместимостью V=10 л содержит водород массой m=1 г. Определить среднюю длину свободного пробега <l> молекул.
10.53 Найти число N всех соударений, которые происходят в течение t=1 с между всеми молекулами водорода, занимающего при нормальных условиях объем V=1 мм
10.54 В газоразрядной трубке находится неон при температуре T= 300 К и давлении p=1 Па. Найти число N атомов неона, ударяющихся за время Δt=1 с о катод, имеющий форму диска площадью S=1 см
10.55 Найти среднюю продолжительность <τ> свободного пробега молекул кислорода при температуре T=250 К и давлении p=100 Па.
10.56 Найти зависимость средней длины свободного пробега <l> молекул идеального газа от давления p при следующих процессах: 1) изохорном; 2) изотермическом. Изобразить эти зависимости на графиках.
10.58 Найти зависимость среднего числа столкновений <z> молекулы идеального газа в 1 с от давления p при следующих процессах: 1) изохорном; 2) изотермическом. Изобразить эти зависимости на графиках.
10.59 Найти зависимость среднего числа столкновений <z> молекулы идеального газа в 1 с от температуры Т при следующих процессах: 1) изохорном; 2) изобарном. Изобразить эти зависимости на графиках.
10.67 Найти среднюю длину свободного пробега <l> молекул азота при условии, что его динамическая вязкость η=17 мкПа*с.
10.69 Определить зависимость динамической вязкости η от температуры Т при следующих процессах: 1) изобарном; 2) изохорном. Изобразить эти зависимости на графиках.