2018-04-17
Идеальный газ с молярной массой $M$ находится в тонкостенном сосуде объемом $V$, стенки которого поддерживаются при постоянной температуре $T$. В момент $t = 0$ в стенке сосуда открыли малое отверстие площадью $S$, и газ начал вытекать в вакуум. Найти концентрацию $n$ газа как функцию времени $t$, если в начальный момент $n(0) = n_{0}$.
Решение:
Можно предположить, что все молекулы, попадающие в отверстие, просачиваются. Тогда,
$- dN = - d (nV) = \frac{1}{4}n \langle \nu \rangle Sdt$
или $dn = - n \frac{dt}{4 \nu/S \langle \nu \rangle } = - n \frac{dt}{ \tau}$
Интегрируя $n = n_{0}e^{ -t/ \tau}$. Следовательно, $\langle \nu \rangle = \sqrt{ \frac{8RT}{ \pi M} }$