ИДЗ по ТМиЭЭТ (legacy) / IDZ01

ТМиЭЭТ. ИДЗ 1

Дано: Ar, 10 торр, 300-800 К.

1. Вычислим значения , , , .

Найдем массу атома аргона.

Средняя скорость при T = 800 К:

Максимальная скорость:

Среднеквадратичная скорость:

Средняя кинетическая энергия:

Построим распределения Максвелла по абсолютным скоростям и энергиям

и (Рис. 1, 2). Изобразим на графиках величины , , , .

Воспользуемся следующими формулами:

Рис. 1. Распределения Максвелла по скоростям атомов аргона

Рис. 2. Распределения Максвелла по кинетическим энергиям атомов аргона

Построим эти же распределения в нормированных координатах, используя для нормировки среднюю скорость и кинетическую энергию соответственно (Рис. 3, 4).

Рис. 3. Распределения Максвелла по скоростям атомов аргона (нормированные)

Рис. 4. Распределения Максвелла по кинетическим энергиям атомов аргона (нормированные)

2. Найдем число частиц, которые при максимальной температуре (T = 800 К) имеют скорости в диапазонах 1 м/с и 100 м/с в окрестностях , , , а также энергию в диапазонах 1 мэВ и 30 мэВ в окрестности .

Число частиц в окрестности :

3. Построим зависимость от температуры числа соударений молекул газа с площадкой площадью 1 мм² за время 10 с (Рис. 5).

Рис. 5. Температурная зависимость числа соударений атомов аргона с площадкой

5