Вопрос школьника
Средняя квадратичная скорость атомов аргона с эффективным диаметром d0 при давлении р Па равна
Ответ от учителя
Средняя квадратичная скорость атомов аргона можно выразить через эффективный диаметр молекулы и температуру газа:
v = sqrt(3kT/m) = sqrt(3RT/M) = sqrt(8RT/(πM)) * (d0/2)^(-1)
где k — постоянная Больцмана, T — температура газа, m — масса одной молекулы, R — универсальная газовая постоянная, M — молярная масса газа, d0 — эффективный диаметр молекулы.
Из этого выражения можно найти среднюю длину свободного пробега молекул:
λ = 1/(sqrt(2)*π*d0^2*n)
где n — концентрация газа, выраженная через давление и температуру:
n = p/(kT) = pM/(RT)
Также можно найти среднюю частоту столкновений молекул:
Z = π*d0^2*n*v = sqrt(8kT/(πm)) * p
Таким образом, для определения средней длины свободного пробега и средней частоты столкновений необходимо знать давление, температуру и эффективный диаметр молекулы газа.
