2. Расчет числа частиц, которые при максимальной температуре (600 К)
имеют скорости в диапазонах 1 м/c и 100 м/c в окрестностях ̅, ̅̅̅̅
,
2.1.1 В диапазоне 1 м/с в окрестности ̅
dNс = N∙∫с̅(600)с̅(600)+0,5−0,5 ( )
где N (при 600 К):
N = |
p |
= |
133 |
= 1,6063∙1022 м-3 |
|
|
|||
k∙T |
1,38∙10−23∙600 |
тогда:
dNс = N∙∫с̅(600)с̅(600)+0,5−0,5 ( ) = 2,714∙1019 м-3
2.1.2 В диапазоне 100 м/с в окрестности ̅
dNс = N∙∫с̅(600)с̅(600)+50−50 ( )
тогда:
dNс = N∙∫с̅(600)с̅(600)+50−50 ( ) = 2,698∙1021 м-3
2.2.1 В диапазоне 1 м/с в окрестности
|
|
|
|
(600)+0,5 |
( |
) |
|
|
|
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
dNс = N∙∫ (600)−0,5 |
|
|
|
|
||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
тогда: |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
(600)+0,5 |
( ) |
= |
|
|
19 |
-3 |
||||||
dNс = N∙∫ |
|
|
|
|
|
|
||||||||
|
(600)−0,5 |
|
|
|
|
|
2,802∙10 |
|
м |
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
2.2.2 В диапазоне 100 м/с в окрестности |
|
|
|
|
|
|||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
(600)+50 |
( |
) |
|
|
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
dNс = N∙∫ |
(600)−50 |
|
|
|
||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
тогда: |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
(600)+50 |
|
( ) |
|
|
|
|
|
21 |
-3 |
||
|
|
|
|
|
= 2,781∙10 |
|||||||||
dNс = N∙∫ |
|
(600)−50 |
|
|
|
|
м |
|||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
11 |
|
|
|
|
|
|
|
2.3.1 В диапазоне 1 м/с в окрестности ̅̅̅̅скв
с̅̅̅̅(600)+0,5
dNс = N∙∫с̅̅̅̅кв(600)−0,5 ( )
кв
тогда:
с̅̅̅̅(600)+0,5
dNс = N∙∫с̅̅̅̅кв(600)−0,5 ( ) = 2,549∙1019 м-3
кв
2.3.2 В диапазоне 100 м/с в окрестности ̅̅̅̅скв
с̅̅̅̅(600)+50
dNс = N∙∫с̅̅̅̅кв(600)−50 ( )
кв
тогда:
с̅̅̅̅(600)+50
dNс = N∙∫с̅̅̅̅кв(600)−50 ( ) = 2,536∙1021 м-3
кв
3. Расчет числа частиц, которые при максимальной температуре (600 К)
имеют энергию в диапазонах 1 мэВ и 30 мэВ в окрестности ̅
3.1 В диапазоне 1 мэВ в окрестности ̅
̅(600)+0,5∙10−3
dNε = N∙∫̅(600)−0,5∙10−3 ( )
тогда:
̅(600)+0,5∙10−3 19 -3 dNε = N∙∫̅(600)−0,5∙10−3 ( ) = 9,577∙10 м
3.1 В диапазоне 100 мэВ в окрестности ̅
̅(600)+15∙10−3
dNε = N∙∫̅(600)−15∙10−3 ( )
тогда:
̅(600)+15∙10−3 21 -3 dNε = N∙∫̅(600)−15∙10−3 ( ) = 2,882∙10 м
12
4. Зависимость числа соударений молекул газа с площадкой площадью 1
мм2 за время 10 с
Плотность потока газа через поверхность:
P
J(T) = √2πmkT
Отсюда, число соударений молекул газа с площадкой площадью 1 мм2 (10-6 м2)
за время 10 с:
N(T) = J(T)∙S∙t
Вычисление числа соударений молекул газа с площадкой площадью 1 мм2
(10-6 м2) за время 10 с при разных температурах:
N(400) = 2,642∙1024∙10-6∙10 = 2,642∙1019
N(500) = 2,363∙1019
N(600) = 2,157∙1019
Рис. 11 – График зависимости числа соударений молекул газа с площадкой площадью 1 мм2 за время 10 с от температуры
13