Плотность потока теплоты
, (6.15.5)
где
– тепловая энергия, приходящаяся на 1
частицу. Используя соотношение
, (6.15.6)
где
– плотность газа,
– удельная теплоемкость газа при
постоянном объемеV,
плотность потока теплоты (16.5) можно
переписать следующим образом
. (6.15.7)
Плотность полного потока теплоты вдоль оси x
ǽ
(6.15.8)
и коэффициент теплопроводности газа
ǽ
. (6.15.9)
Ответ:
,
ǽ
.
Задача №16
Средняя
длина свободного пробега молекул
водорода
при нормальных условиях (Т=273К,
Р=105Па)
равна
м.
Определить газокинетический диаметрd
молекулы водорода.
Решение
Согласно молекулярно – кинетической теории газа средняя длина свободного пробега частицы определяется формулой
, (6.16.1)
где
n
– концентрация частиц газа,
– эффективное сечение столкновений
частицы,
– газокинетический диаметр частицы.
Используя известную формулу для давления газа
, (6.16.2)
с помощью (6.16.1) получим
. (6.16.3)
Таким
образом, газокинетический диаметр
порядка диаметра самой молекулы, а
средняя длина свободного пробега много
больше среднего расстояния между
молекулами
.
Ответ:
.
Задача №17
Сколько
столкновений Z
за 1 секунду испытывает атом неона Ne
при давлении газа Р=100Па
и температуре Т=600К,
если его
газокинетический диаметр
?
Масса атома неона
.
Решение
Согласно
молекулярно-кинетической теории газа
среднее число столкновений частицы за
интервал времени
определяется
формулой
, (6.17.1)
где
–
среднеквадратичная скорость частиц,
–
эффективное сечение столкновений
частицы,n
– концентрация частиц газа.
Используя известные формулы
и
, (6.17.2)
с помощью (6.17.1) получим
. (6.17.3)
Ответ:
.