Termodinamika példák - Vákuum
A Fizipedia wikiből
A lap korábbi változatát látod, amilyen Stippinger (vitalap | szerkesztései) 2013. március 30., 19:30-kor történt szerkesztése után volt.
Navigáció Pt·1·2·3 |
---|
Kísérleti fizika 3. gyakorlat |
Gyakorlatok listája: |
Termodinamika - Kinetikus gázelmélet, transzportfolyamatok |
Feladatok listája: |
© 2012-2013 BME-TTK, TÁMOP4.1.2.A/1-11/0064 |
Feladat
- Legfeljebb mekkora lehet az térfogatú, gömb alakú edényben lévő -es hidrogéngáz nyomása, hogy az átlagos szabad úthossz nagyobb legyen az edény átmérőjénél? A hidrogénmolekula átmérője .
Megoldás
Az átlagos szabad úthossz
ahol a részecskék ütközési hatáskeresztmetszete, pedig a gáz molekulaszám-sűrűsége. Klasszikus kinetikus modellben a szórási hatáskeresztmetszetet a molekulák, mint „kemény gömbök” vetületi területével adjuk meg, amit a átmérővel fejezhetünk ki:
Az ideális gáz állapotegyenletéből meghatározhatjuk a molekulaszám-sűrűséget:
A megkövetelt feltétel behelyettesítve:
ebből átrendezéssel a nyomás:
A számszerű adatok pedig: , , és , amivel .