Разделы 
Дополнительно
Задача по физике - 16494
2024-03-22 
В герметически закрытом сосуде смешали равные количества молекул кислорода и гелия. Затем в стенке сделали небольшое отверстие. Найдите состав молекулярного пучка, выходящего из отверстия. Можно считать, что сосуд находится в безвоздушном пространстве.
Решение:
В начальный момент концентрации кислорода и гелия равны. Скорости молекул различны и равны:
$v_{1} = \sqrt{ \frac{3RT}{ \mu_{1}}}, v_{2} = \sqrt{ \frac{3RT}{ \mu_{2}}}$,
где $\mu_{1} = 32 \frac{г}{моль}, \mu_{2} = 4 \frac{г}{моль}$. За время $\Delta t$ из сосуда вылетит $N_{1}$ и $N_{2}$ молекул кислорода и гелия соответственно:
$N_{1} = nSv_{1} \Delta t \Rightarrow N_{1} = nS \Delta t \sqrt{ \frac{3RT}{ \mu_{1} } }$. Аналогично $N_{2} = nS \Delta t \sqrt{ \frac{3RT}{ \mu_{2} } }$.
Состав молекулярного пучка определим отношением:
$\frac{N_{2}}{N_{1}} = \sqrt{ \frac{ \mu_{1}}{ \mu_{2}} } \Rightarrow \frac{N_{2}}{N_{1}} = \sqrt{8} = 2 \sqrt{2}$,
т.е., число вылетающих молекул гелия в $2 \sqrt{2}$ больше числа вылетающих молекул кислорода.
В герметически закрытом сосуде смешали равные количества молекул кислорода и гелия. Затем в стенке сделали небольшое отверстие. Найдите состав молекулярного пучка, выходящего из отверстия. Можно считать, что сосуд находится в безвоздушном пространстве.
Решение:
В начальный момент концентрации кислорода и гелия равны. Скорости молекул различны и равны:
$v_{1} = \sqrt{ \frac{3RT}{ \mu_{1}}}, v_{2} = \sqrt{ \frac{3RT}{ \mu_{2}}}$,
где $\mu_{1} = 32 \frac{г}{моль}, \mu_{2} = 4 \frac{г}{моль}$. За время $\Delta t$ из сосуда вылетит $N_{1}$ и $N_{2}$ молекул кислорода и гелия соответственно:
$N_{1} = nSv_{1} \Delta t \Rightarrow N_{1} = nS \Delta t \sqrt{ \frac{3RT}{ \mu_{1} } }$. Аналогично $N_{2} = nS \Delta t \sqrt{ \frac{3RT}{ \mu_{2} } }$.
Состав молекулярного пучка определим отношением:
$\frac{N_{2}}{N_{1}} = \sqrt{ \frac{ \mu_{1}}{ \mu_{2}} } \Rightarrow \frac{N_{2}}{N_{1}} = \sqrt{8} = 2 \sqrt{2}$,
т.е., число вылетающих молекул гелия в $2 \sqrt{2}$ больше числа вылетающих молекул кислорода.
