Разделы 
Дополнительно
Задача по физике - 11689
2019-11-24 
Стенки сосуда, в котором находится газ, имеют температуру $T$. Температура газа $T_{1}$. В каком случае давление газа на стенки сосуда больше: когда стенки сосуда холоднее газа ($T < T_{1}$) или когда теплее ($T > T_{1}$)?
Решение:
Температура газа определяется средней кинетической энергией его мотолекул: $\frac{mv^{2} }{2} = \frac{3}{2}kT$ ($k$ - постоянная Больцмана). Это означает, что чем выше: температура газа, тем больше средняя скорость движения его молекул, то есть тем больше средний импульс молекулы.
Если температура стенки совпадает с температурой газа, то молекула, ударяясь о стенку, меняет свой импульс $\vec{p}_{0}$ на $- \vec{p}_{0}$. Значит, изменение импульса равно $2 \vec{p}_{0}$. Когда $T > T_{1}$, газ нагревается. Это означает, что молекулы газа отскакивают от стенки с большей скоростью, чем налетают, а значит и с большим импульсом (рис. а). Изменение импульса в этом случае будет больше, чем $2 \vec{p}_{0}$.
Если же $T_{1} < T$ то газ охлаждается, то есть молекулы газа отскакивают от стенки с меньшим импульсом, чем излетают на нее (рис. б). Ясно, что в этом случае и изменение импульса молекулы меньше, чем в случае $T_{1} > T$. Так как в соответствии со II законом Ньютона изменение импульса пропорционально средней силе, действовавшей на молекулу со стороны стенки, а в соответствии с III законом Ньютона средняя сила, действовавшая на молекулу, численно равна средней силе, действовавшей на стенку, то при $T_{1} < T$ давление газа на стейку больше, чем при $T_{1} > T$.
Стенки сосуда, в котором находится газ, имеют температуру $T$. Температура газа $T_{1}$. В каком случае давление газа на стенки сосуда больше: когда стенки сосуда холоднее газа ($T < T_{1}$) или когда теплее ($T > T_{1}$)?
Решение:
Температура газа определяется средней кинетической энергией его мотолекул: $\frac{mv^{2} }{2} = \frac{3}{2}kT$ ($k$ - постоянная Больцмана). Это означает, что чем выше: температура газа, тем больше средняя скорость движения его молекул, то есть тем больше средний импульс молекулы.
Если температура стенки совпадает с температурой газа, то молекула, ударяясь о стенку, меняет свой импульс $\vec{p}_{0}$ на $- \vec{p}_{0}$. Значит, изменение импульса равно $2 \vec{p}_{0}$. Когда $T > T_{1}$, газ нагревается. Это означает, что молекулы газа отскакивают от стенки с большей скоростью, чем налетают, а значит и с большим импульсом (рис. а). Изменение импульса в этом случае будет больше, чем $2 \vec{p}_{0}$.
Если же $T_{1} < T$ то газ охлаждается, то есть молекулы газа отскакивают от стенки с меньшим импульсом, чем излетают на нее (рис. б). Ясно, что в этом случае и изменение импульса молекулы меньше, чем в случае $T_{1} > T$. Так как в соответствии со II законом Ньютона изменение импульса пропорционально средней силе, действовавшей на молекулу со стороны стенки, а в соответствии с III законом Ньютона средняя сила, действовавшая на молекулу, численно равна средней силе, действовавшей на стенку, то при $T_{1} < T$ давление газа на стейку больше, чем при $T_{1} > T$.
