Разделы 
Дополнительно
Задача по физике - 14092
2020-04-16 
Вольфрамовая нить, испаряясь в высокий вакуум при температуре $T = 2000 К$, уменьшается в массе, как показали измерения, со скоростью $q = 1,14 \cdot 10^{-13} г/(с \cdot см^{2})$. Вычислить давление насыщенного пара вольфрама при этой температуре.
Решение:
Скорость испарения определяется выражением
$q = \frac{1}{4} nm \bar{v}$,
где $n$ - концентрация атомов насыщенного пара вольфрама. Его давление будет
$P = \frac{1}{3} nm \bar{v}^{2} = \frac{4}{3} q \frac{ \bar{v}^{2} }{ \bar{v} }$.
При максвелловском распределении
$\frac{ \bar{v}^{2}}{ \bar{v} } = 3 \sqrt{ \frac{ \pi kT}{8m} } = 3 \sqrt{ \frac{ \pi RT}{8A} }$
где $A$ - относительная атомная масса, равная для вольфрама 184. Окончательно получаем
$P = q \sqrt{ \frac{2 \pi RT}{A} }$.
Подставив сюда численные значения, найдем для давления насыщенных паров вольфрама при $T = 2000 К; P = 8,6 \cdot 10^{-9} дин/см^{2} = 6,4 \cdot 10^{-12}$ мм рт. ст.
Вольфрамовая нить, испаряясь в высокий вакуум при температуре $T = 2000 К$, уменьшается в массе, как показали измерения, со скоростью $q = 1,14 \cdot 10^{-13} г/(с \cdot см^{2})$. Вычислить давление насыщенного пара вольфрама при этой температуре.
Решение:
Скорость испарения определяется выражением
$q = \frac{1}{4} nm \bar{v}$,
где $n$ - концентрация атомов насыщенного пара вольфрама. Его давление будет
$P = \frac{1}{3} nm \bar{v}^{2} = \frac{4}{3} q \frac{ \bar{v}^{2} }{ \bar{v} }$.
При максвелловском распределении
$\frac{ \bar{v}^{2}}{ \bar{v} } = 3 \sqrt{ \frac{ \pi kT}{8m} } = 3 \sqrt{ \frac{ \pi RT}{8A} }$
где $A$ - относительная атомная масса, равная для вольфрама 184. Окончательно получаем
$P = q \sqrt{ \frac{2 \pi RT}{A} }$.
Подставив сюда численные значения, найдем для давления насыщенных паров вольфрама при $T = 2000 К; P = 8,6 \cdot 10^{-9} дин/см^{2} = 6,4 \cdot 10^{-12}$ мм рт. ст.
