Упражнения для самоконтроля. 1. Найти длину свободного пробега (λ) молекул в азоте (диаметр молекулы м) и хлоре ( м) при нормальных условиях

1. Найти длину свободного пробега (λ) молекул в азоте (диаметр молекулы м) и хлоре ( м) при нормальных условиях.

, — сечение взаимодействия, в нашем случае .

2. Воздух при нормальных условиях. Найти и построить зависимость частоты столкновений от давления (1, 5, 10 атм). Массу молекулы воздуха взять равной кг.

Указание к решению задач 2–3 — применить выражения для среднеквадратичной скорости частиц в газе (см. задачу 1 в конце раздела 2) и выражение частоты столкновений через скорость и длину свободного пробега

3. Воздух при нормальных условиях. Найти и построить зависимость частоты столкновений от температуры (300, 500, 1000 К). Массу молекулы воздуха взять равной кг

4. Свободный электрон движется в кислородно-азотной смеси (), находящейся в нормальных условиях. Сечения взаимодействия компонентов смеси с электроном см² и см², соответственно. Найти:

1) частоту столкновения электрона с О₂ и N₂.

2) длину свободного пробега электрона в смеси.

Указание к решению задачи применить соотношения для длины свободного пробега и частоты столкновений частиц в смесях (раздел 3.3) и

5. Воздух находится при давлении 10 атм и температуре 300 К. Оценить среднее расстояние между частицами.

Указание к решению задачи использовать формулу для давления идеального газа и выразить искомое расстояние из концентрации из соображений размерности.

6. Воздух находится при давлении 10 атм и температуре 300 К. Оценить длину свободного пробега, если сечение взаимодействия равно м².

Указание к решению задачи выразить концентрацию с помощью формулы из предыдущей задачи, использовать выражение длины свободного пробега через сечение столкновения .