П. МОЛЕКУЛЯРНАЯ ФИЗИКА

2.1 Распределение Максвелла и Больцмана

Примеры ответов на задания.

П ример 1. В трех одинаковых сосудах при равных условиях находится одинаковое количество водорода, гелия и азота. Распределение молекул гелия будет описывать кривая…

Ответ: Максимум функции распределения молекул газа по модулю скорости приходится на наиболее вероятную скорость, величина которой определяется формулой: . В нашей задаче имеется три различных газа при одинаковых температурах, поэтому будет тем больше, чем меньше молярная масса газа. Т.к. , то и Распределение молекул гелия будет описывать кривая под номером « 2».

Пример 2. В сосуде, разделенном на две части неподвижной теплоизолирующей перегородкой, находятся одинаковые количества (число молекул) водорода и азота. Если давление газов в обеих частях сосуда одинаково, то распределение скоростей молекул газа в сосуде будет описываться кривыми…

Ответ: Максимум функции распределения молекул газа по модулю скорости приходится на наиболее вероятную скорость, величина которой определяется формулой: . В нашей задаче имеется два различных газа, имеющих одинаковое число молекул и находящихся при одинаковых давлениях. ………

Пример 3. В трех одинаковых сосудах находится одинаковое количество газа, причем Т₁> T₂ > T₃. Распределение проекций скоростей молекул водорода на произвольное направление Х для молекул в сосуде с температурой T₃.будет описывать кривая…

Функция распределения молекул газа по проекции скорости на произвольное направление Х имеет вид . При =0 функция принимает вид:

Задания для самостоятельной работы.

З адание 1. На рисунке представлен график функции распределения молекул идеального газа по скоростям (распределение Максвелла), где - доля молекул, скорости которых заключены в интервале от до в расчете на единицу этого интервала. Для этой функции верным утверждением является…

1) При понижении температуры площадь под кривой уменьшается.

2) При понижении температуры максимум кривой смещается вправо.

3) Площадь заштрихованной полоски с ростом температуры будет уменьшаться.

З адание 2. На рисунке представлен график функции распределения молекул идеального газа по скоростям (распределение Максвелла), где - доля молекул, скорости которых заключены в интервале от до в расчете на единицу этого интервала. Для этой функции верным утверждением является…

1) С уменьшением температуры величина максимума уменьшается.

2) При изменении температуры положение максимума не изменяется.

3) При изменении температуры площадь под кривой не изменяется.

При том же вопросе имеются следующие ответыварианты ответов:

Задание 3. Н а рисунке представлен график функции распределения молекул идеального газа по скоростям (распределение Максвелла), где - доля молекул, скорости которых заключены в интервале от до в расчете на единицу этого интервала.

Если не меняя температуры взять другой газ с большей молярной массой и таким же числом молекул, то…

1) величина максимума уменьшится; 2) площадь под кривой увеличится;

3) максимум кривой сместится влево.

Задание 4. Н а рисунке представлен график функции распределения молекул идеального газа по скоростям (распределение Максвелла), где - доля молекул, скорости которых заключены в интервале от до в расчете на единицу этого интервала.

Если не меняя температуры взять другой газ с меньшей молярной массой и таким же числом молекул, то…

1) величина максимума увеличится;

2) площадь под кривой уменьшится;

3) максимум кривой сместится вправо, в сторону больших

скоростей.

Задание 5. В трех одинаковых сосудах находится одинаковое количество газа, причем Т₁ >Т₂> Т₃. Распределение скоростей молекул в сосуде с температурой Т₁ будет описывать кривая…

Задание 6. На (Р,V) – диаграмме показан процесс, производимый идеальным газом в изолированной сосуде. Начальное и конечное состояния будут соответствовать распределениям скоростей, изображенным на рисунке…

З адание 7. В сосуде, разделенном на две части подвижным теплоизолирующим поршнем, находятся газ, причем количества газа в каждой части сосуда одинаково и для объемов выполняется условие V₁ < V₂. Распределение скоростей молекул газа в сосуде будет описываться кривыми…

З адание 8. В сосуде, разделенном на равные части неподвижной теплоизолирующей перегородкой, находятся одинаковые количества газа, причем Р₁> Р₂. Распределение скоростей молекул газа в сосуде будет описываться кривыми…

З адание 9. В сосуде, разделенном на равные части неподвижной непроницаемой перегородкой, находится газ. Температуры газа в каждой части сосуда равны, по массе газа в левой части больше, чем в правой М₁> М₂. Функция распределения скоростей молекул газа в сосуде будет описываться кривыми…

Задание 10. В трех одинаковых сосудах при равных условиях находится одинаковое количество водорода, гелия и азота. Распределение проекций скоростей молекул азота на произвольное направление Х будет описывать кривая…

Коды верных ответов:

Номер задания	1	2	3	4	5	6	7	8	9	10
ответ

2.2. Внутренняя энергия и теплоемкость газов.