Архитектура Аудит Военная наука Иностранные языки Медицина Металлургия Метрология Образование Политология Производство Психология Стандартизация Технологии |
Що показує дослід Кантора ?Стр 1 из 3Следующая ⇒
Що показує дослід Кантора ? Якщо в колбі з водяною парою (рис.2.1) розмістити рухому слюдяну пластинку 1, яка з одного боку покрита порошком фосфорного ангідриду 2, то пластинка відхилиться від вертикального положення, наче на неї діє з непокритого боку - якась сила. Дійсно, від слюди молекули водяної пари будуть пружно відлітати, тоді як на покритому боці вони будуть поглинатися ангідридом в результаті хімічного реагування.
Поясніть, що відображає барометричне рівняння Больцмана. Рівняння Больцмана, яке фактично в іншій формі виражає об’єднаний газовий закон, але вже на основі молекулярно-кінетичної теорії: p= nkT . Наслідком рівняння Больцмана є висновок, що молекулярна концентрація не залежить від природи газу , а також можливість отримати співвідношення між густиною газу, його тиском і температурою . Як змінюється концентрація газу, що знаходиться під дією центральної сили? Якщо молекули газа знаходяться під дією сили тяжіння (або будь-якої центральної сили), то незважаючи на їх хаотичний рух вони не розлітаються у просторі, а утворюють газову оболонку (наприклад атмосферу Землі). У цьому випадку тиск газу змінюється залежно від висоти h над Землею. За теоремою Паскаля при збільшенні висоти на величину dh тиск зменшиться на . (2.6) Оскільки густина газу , а концентрацію виразимо за рівнянням Больцмана, то можна скласти диференціальне рівняння . (2.7) Після відокремлення змінних величин і проведення інтегрування, при припущенні, що сила земного тяготіння не змінюється, отримаємо залежність тиску газу від висоти над Землею: , (2.8) яка і називається барометричним рівнянням Больцмана; p – тиск газу на поверхні Землі (над рівнем моря; h = 0 ). Якщо тиск виразити через концентрацію молекул газа і взяти до уваги, що – це потенціальна енергія W молекул на висоті h, то з барометричної формули (2.8) одержимо залежність, що показує як змінюється концентрація молекул газа, коли вони знаходяться в будь-якому потенціальному полі: , (2.9) де n – концентрація молекул газу на поверхні Землі. Оскільки рівняння (2.8) і (2.9) справедливі для будь-якого силового поля і не тільки для молекул газа, а й інших частинок, що рухаються хаотично, то його називають законом Больцмана або законом розподілу частинок, що знаходяться під дією силового поля. При яких умовах максвеллівський розподіл швидкостей молекул справедливий ? Що показує дослід Кантора ? Якщо в колбі з водяною парою (рис.2.1) розмістити рухому слюдяну пластинку 1, яка з одного боку покрита порошком фосфорного ангідриду 2, то пластинка відхилиться від вертикального положення, наче на неї діє з непокритого боку - якась сила. Дійсно, від слюди молекули водяної пари будуть пружно відлітати, тоді як на покритому боці вони будуть поглинатися ангідридом в результаті хімічного реагування.
|
Последнее изменение этой страницы: 2019-04-19; Просмотров: 165; Нарушение авторского права страницы