Физика / Физика / Молекулярная физика (11-18) PDF / Мет. 213

5.Пространство между двумя параллельными плоскими очень большими пл а- стинами, расстояние между которыми равно 1 см, заполнено гелием. Темпер а- тура одной пластины поддерживается Т 1= 290 К, другой – Т2= 310 К. Вычислите плотность теплового потока в двух случаях, если давление гелия равно: а) 0,1 МПа; б) 1 мПа.

Ответы: а) 196 Вт/м2; б) 35 мВт/м2.

6.В термос налита вода массы 1 кг. Внутренняя поверхность баллона термоса 700 см2. Зазор между внутренним и внешним сосудами баллона составляет 5 мм. Давление газа в зазоре 0,1 Па. Полагая, что отвод тепла от содержимо го термоса осуществляется только за счет теплопроводности газа в зазоре, опр е-

делить, за какое примерно время температура воды уменьшится от 90 оС до 80оС. Температуру вне термоса принять равной 20 оС. Ответ: 40 час.

7.Определить коэффициент теплопроводности насыщенного водяного пара, н а- ходящегося при температуре 373 К. Эффективный диаметр молекул водяного

8.Зазор между двумя очень длинными коаксиальны ми цилиндрическими поверхностями заполнен однородным изотропным веществом. Радиусы повер х- ностей: 5 см и 7 см. Внутренняя поверхность поддерживается при 290 К, н а-

ружная – при 320 К. Найти для средней части цилиндров зависимость темпер а- туры Т от расстояния r до оси. Ответ: 147 + 89٠ ln r

9. Зазор между двумя очень концентрическими сферами заполнен однородным изотропным веществом. Радиусы сфер равны соответственно 10 см и 20 см. Внутренняя сферическая поверхность п оддерживается при 400 К, поверхность внешней сферы – при 300 К. В этих условиях от внутренней сферы к внешней течет установившийся тепловой поток 1 кВт. Считая теплопроводность вещ е- ства в зазоре независящей от температуры определить: а) значение коэффиц и-

11

10. Два тела, теплоемкость каждого из которых равна 500 Дж/К, соединены стержнем длиной 40 см с площадью поперечного сечения 3 см 2. Теплопроводность стержня не зависит от температуры и равна 20 Вт/(м ٠К). Тела и стержень образуют теплоизолированную систему. В начальный момент температуры о т- личаются друг от друга. Найти время, по истечении которого разность температур тел уменьшится в 2 раза. Теплоемкостью стержня и неоднородностью температуры в пределах каждого из тел пренебречь. Ответ: 3 час.

Библиографический список

1.Трофимова Т.И. Молекулярно-кинетическая теория идеальных газов./ Т.И.Трофимова //Курс физики: Учеб. – М: 2000. – Гл.8, § 46 - 48. – С. 92 - 97.

2.Чертов А.Г. Задачник по физике./ А.Г.Чертов, А.А.Воробьев // Учеб. пособие для втузов. – М.: – 2001. – 640 с.

12