Задания для самостоятельной работы.

П. МОЛЕКУЛЯРНАЯ ФИЗИКА

Распределение Максвелла и Больцмана

Примеры ответов на задания.

Пример 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.

Задание 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 ) Припонижении температуры площадь под кривой уменьшается.

2) Припонижении температуры максимум кривой смещается вправо.

3) Площадь заштрихованной полоски с ростом температуры будет уменьшаться.

Задание 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) Приизменениитемпературы положение максимума не изменяется.

3) Приизменениитемпературы площадь под кривой не изменяется.

При том же вопросе имеются следующие ответыварианты ответов:

Задание 3. 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.

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

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

3) максимум кривой сместится влево.

Задание 4. 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.

Если не меняя температуры взять другой газ с меньше й 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…

Задание 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…

Задание 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…

Задание 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: