Плотность потока теплоты

 ,                                    (6.15.5)

где  – тепловая энергия, приходящаяся на 1 частицу. Используя соотношение

,                     (6.15.6)

где  – плотность газа,  – удельная теплоемкость газа при постоянном объеме V, плотность потока теплоты (16.5) можно переписать следующим образом

 .                               (6.15.7)

Плотность полного потока теплоты вдоль оси x

 ǽ            (6.15.8)

и коэффициент теплопроводности газа

ǽ  .                                (6.15.9)

Ответ: , ǽ .

 

Задача №16

Средняя длина свободного пробега молекул водорода  при нормальных условиях (Т =273К, Р =10⁵Па) равна м. Определить газокинетический диаметр d молекулы водорода.

Решение

Согласно молекулярно – кинетической теории газа средняя длина свободного пробега частицы определяется формулой

 ,                                                (6.16.1)

где n – концентрация частиц газа,  – эффективное сечение столкновений частицы,  – газокинетический диаметр частицы.

Используя известную формулу для давления газа

 ,                                               (6.16.2)

с помощью (6.16.1) получим

 .                          (6.16.3)

Таким образом, газокинетический диаметр порядка диаметра самой молекулы, а средняя длина свободного пробега много больше среднего расстояния между молекулами .

Ответ: .

 

 

Задача №17

Сколько столкновений Z за 1 секунду испытывает атом неона Ne при давлении газа Р=100Па и температуре Т=600К, если его газокинетический диаметр ? Масса атома неона .

Решение

Согласно молекулярно-кинетической теории газа среднее число столкновений частицы за интервал времени определяется формулой

 ,                                      (6.17.1)

где – среднеквадратичная скорость частиц, – эффективное сечение столкновений частицы, n – концентрация частиц газа.

Используя известные формулы

 и  ,                                           (6.17.2)

с помощью (6.17.1) получим

 .                      (6.17.3)

Ответ: .