20.12.2020 13:03:58
Физика 10-11 класс

20 баллов
Как изменилось бы давление идеального газа, если бы при ударе его молекул о стенку они теряли половину своей скорости?

Ирина Каминкова
0
20.12.2020 18:01:09
При обычной гипотезе - скорость до удара равна скорости после удара с обратным знаком - получаем, что изменение импульса в проекции на ОХ равно 2m0 * vx.
2 исчезнет, если учтем, что половина молекул движется на стенку, а вторая - в обратную сторону. Общее изменение импульса на площадке S
F*Δt = n * m0 * vx^2 * S * Δt
Давление p = F/S = n * m0 * vx^2
Потом это давление усредняется по осям.
p = (1/3) n * m0 * vcp^2
Теперь пусть после удара молекула теряет половину скорости.
Изменение импульса 1,5 * m0 * vx
Очевидно, отношение изменений импульсов новой модели и старой 1,5/2 = 3/4
Поэтому
p = (1/4) n * m0 * vcp^2
Но это только при одном ударе молекулы о стенку.
На самом деле, ударов в единицу времени много, и каждый раз теряя половину скорости, молекула в такой модели "остановится", р стремится к 0. Температура такой системы, как мера кинетической энергии также стремится к 0.
2 исчезнет, если учтем, что половина молекул движется на стенку, а вторая - в обратную сторону. Общее изменение импульса на площадке S
F*Δt = n * m0 * vx^2 * S * Δt
Давление p = F/S = n * m0 * vx^2
Потом это давление усредняется по осям.
p = (1/3) n * m0 * vcp^2
Теперь пусть после удара молекула теряет половину скорости.
Изменение импульса 1,5 * m0 * vx
Очевидно, отношение изменений импульсов новой модели и старой 1,5/2 = 3/4
Поэтому
p = (1/4) n * m0 * vcp^2
Но это только при одном ударе молекулы о стенку.
На самом деле, ударов в единицу времени много, и каждый раз теряя половину скорости, молекула в такой модели "остановится", р стремится к 0. Температура такой системы, как мера кинетической энергии также стремится к 0.