Тема 14. Явления переноса в газах.

1. Идеальный газ совершает адиабатический процесс с показателем адиабаты . Найдите число столкновений каждой молекулы в единицу времени как функцию объема.

2. Идеальный газ, состоящий из жестких двухатомных молекул, совершает адиабатический процесс. Найдите, как зависит средняя длина свободного пробега молекул от давления.

3. Найдите среднюю длину свободного пробега молекул азота при 0⁰С и

давлении 1 нПа. Диаметр молекулы азота 0,37 нм. k= 1,38.10^-23 Дж/К.

4. Средняя длина свободного пробега молекул кислорода при температуре 300 К и давлении 0,1 МПа равна 200 нм. Найдите диаметр молекулы кислорода. Постоянная Больцмана k = 1,38.10^-23 Дж/К.

5. Найдите среднюю длину свободного пробега и среднее время между столкновениями молекул азота при нормальных условиях. Эффективный диаметр молекулы азота 0,37 нм, молярная масса азота 28кг/кмоль.

k = 1,38.10 ^-23 Дж/К. R = 8,31 Дж/моль.К.

6. Во сколько раз уменьшится число столкновений в секунду молекул двухатомного газа, если его объем адиабатически увеличится в 2 раза?

7. Идеальный газ совершил изохорический процесс, в результате которого его давление возросло в  раз. Во сколько раз изменились средние длина свободного пробега и число столкновений молекул в единицу времени?

8. Идеальный газ совершил изотермический процесс, в результате которого его давление возросло в  раз. Во сколько раз изменились средние длина свободного пробега и число столкновений молекул в единицу времени?

9. Найдите, как изменится коэффициент диффузии D идеального газа, если его объем изотермически увеличить в а раз.

10.Найдите, как изменится коэффициент диффузии и вязкость идеального газа,

если его объем изобарически увеличить в  раз.

11.Коэффициент диффузии кислорода при температуре 0°С равен 0,19 см² /с..

Найдите среднюю длину свободного пробега молекул кислорода. Молярная

масса кислорода 32 кг/кмоль, R = 8,31 Дж/моль.К.

12.Средняя длина свободного пробега атомов гелия при нормальных условиях

равна 180 нм. Найдите коэффициент диффузии гелия. Молярная масса гелия

4 кг/кмоль.

13.Идеальный газ состоит из жестких двухатомных молекул. Найдите, во сколько раз изменится коэффициент диффузии, если объем газа адиабатически уменьшить в 10 раз.

14.Найдите коэффициент диффузии воздуха при нормальном давлении 0,1 МПа

и температуре 20°С. Диаметр молекул воздуха 0,3 нм. Молярная масса

воздуха 29 кг/кмоль, постоянная Больцмана k = 1,38.10 ^-23 Дж/К.

15.Во сколько раз надо изменить давление газа, чтобы его вязкость увеличилась

в 2 раза, а коэффициент диффузии в 4 раза?

16.Найдите коэффициент вязкости гелия, температура которого 300 К и

давление 1 атм, если коэффициент диффузии при этих же условиях равен

l,06.10^-4 м²/c.

17.Найдите коэффициент теплопроводности гелия при нормальных условиях.

Молярная масса гелия 4 кг/кмоль, диаметр молекулы 0,22 нм. Постоянная

Больцмана k= 1.38.10 ^-23 Дж/К.

18.При каком предельном давлении водорода в кубическом сосуде объемом 1 л

длина свободного пробега молекулы будет больше размеров сосуда?

Диаметр молекулы водорода 2,2.10 ^-8 см, температура 300 К. Постоянная

Больцмана k = 1.38.10 ^-23 Дж/К.