- •Оглавление
- •5.Закон Дальтона.
- •6 .Дослід Штерна. Визначення швидкостей молекул у досліді Штерна
- •13.Експериментальна перевірка закону косинуса потоку газових молекул на стінку.
- •14. Дослід Перрена. (за допомогою ф-ли Больцмана
- •15. З об'єднаного розподілу молекул за швидкостями Максвела-Больцмана отримати розподіл Максвела
- •16. З об'єднаного розподілу Максвелла-Больцмана отримати розподіл Больцмана.
- •17. З біноміального розподілу отримати розподіл Пуассона.
- •18.Дослід Перрена з броунівським рухом частинок по визначенню числа Авогадро
- •19. Обертальний броунівський рух
- •20. Молекулярні пучки. Зміна кількості молекул у пучку внаслідок зіткнень молекул газу.
- •2 1. Експериментальне визначення довжини вільного пробігу(досл. Борна – Бормана)
- •27. Якісна картина виникнення радіометричного ефекту. Залежність проявлення причини виникнення ефекту від тиску. Демонстрація радіометричного ефекту.
- •28. Основне рівняння вакуумної техніки
- •29 Режими течії. Число Рейнольдса.
- •31 Форвакуумні насоси (пластинково-роторні , пластинково-статорні , золотникові
- •32. Дифузійний пароструйний насос.
- •41.Тепловий манометр.
- •42.В’язкісний манометр.
- •43. Радіометричний манометр.
- •2.8 Еквівалентність формулювань постулатів другого начала термодинаміки за Клаузіусом і Томсоном і Планком
- •2.9 К.К.Д. Циклу Карно
- •2.10. Перша теорема Карно.
- •2.11.Друга теорема Карно.
- •2.18.Кількісне формулювання другого начала термодинаміки.
- •2.19. Закон зростання ентропії. Процеси теплопередачі та розширення ідеального газу у вакуум.
- •2.20.Закон зростання ентропії. Дифузія. Парадокс Гібсса.
- •2.22. Межі застосування другого начала термодинаміки.
- •2.23.Співвідношення між ентропією та імовірністю, формула Больцмана.
5.Закон Дальтона.
Тиск, який мав би кожен з газів, що складають суміш, якщо б видалити інші гази з обсягу, займаного сумішшю, називають парціальний тиск цього газу. Дальтон знайшов, що тиск суміші газів дорівнює сумі парціальних тисків (закон дальтон). Зауважимо, що до сильно стиснених газів закон дальтона невірний так само як і закон Бойля – Маріотта
,
де Pi
– парціальні
тиски.
;
, де
6 .Дослід Штерна. Визначення швидкостей молекул у досліді Штерна
Схема опыта (в плане) представлена на рис. 6.
Источником атомов, платиновая проволока L, покрытая слоем серебра. Окружена двумя цилиндрическими диафрагмами, в которых прорезаны узкие щели S1 и S2 так, что проволока и щели лежат в одной вертикальной плоскости. Устройство помещено внутрь цилиндра Р, на внутренней поверхности которого против щели S2 имеется мишень — съемная латунная пластинка. Вся эта система помещена под колокол насоса, создающего высокий вакуум (10-6 тора), и может вращаться с большой скоростью около оси, вдоль которой натянута проволока L.
Пропусканием электрического тока через проволоку L Штерн нагревал ее до температуры, при которой серебро заметно испарялось (1235 К). При этом атомы серебра, вылетают по всем направлениям. Часть проходит через щели S1 и S2, которые вырезают из потока узкий пучок, состоящий из движущихся и не сталкивающихся между собой частиц (молекулярных пучков).
Когда
система неподвижна, атомы, образующие
пучок, конденсируются на мишени в месте,
обозначенном А,
образуя
на мишени полоску. Если привести прибор
во вращение, атомы пучка окажутся
смещенными относительно А
на
некоторое расстояние Δ
(АА').
Расстояние
r
от
щели S2
до
А, за время t
= r/v.За
это время точка сместится на Δ= 2πnRt,
где
п
—
число оборотов Р
в
секунду и R
—
радиус этого цилиндра.
.
С этой формулы находят скорость.
7. За розподілом Максвелла визначити найбільш імовірну швидкість молекули
;
;
8
.
За розподілом Максвелла визначити
середню арифметичну швидкість молекули
9. За розподілом Максвелла визначити середню арифметичну швидкість молекули
10.Формула Максвелла для відносних швидкостей
;Дов:;U=V/Vi
;dV= VidU;f(V)dV=f(U)dU;
f(U)dU=
11.Розподіл молекул за значенням кінетичної енергії
E=mV2/2;
dE=mVdV; dV/dE=1/mV; f(E)=f(V)/mV;
1.12 Дослід Штерна-Істермана-Сімсона по перевірці закону розподілу молекул за швидкостями Максвела
Використана
методика молекулярних пучків . Штерман
виміряв не точно . Потім, у 1947 році зробив
це набагато краще разом з Істерманом
та Сімпсоном . А – піч з цезійом при
температурі 450 К . Ширина отворів S1
та S2 -0,06мм . Відстань між
отворами D – тонка
вольфрамова нитка . D1 –
місце на мішені , куди потрапив електрон
, що вилетів під кутом alpha
. З механіки можна вивести залежність
відхилення по вертикалі від швидкості
молекули , яке використовувалося у
досліді :
,
Де L - відстань від A до D.
13.Експериментальна перевірка закону косинуса потоку газових молекул на стінку.
Ч
ерез
малий отвір у сфері пускався молекулярний
пучок-вузький струмінь атомів, що не
взаємодіють між собою.
dS=2πrH=8πR2sinθcosθdθ
r=Rsin2θ
H=2Rdθ
