НПСФ 2025, 12. клас — Задача 3. Молекулно–кинетичен анализ

МИНИСТЕРСТВО НА ОБРАЗОВАНИЕТО И НАУКАТА — НАЦИОНАЛНО ПРОЛЕТНО СЪСТЕЗАНИЕ ПО ФИЗИКА, Ловеч, 14 – 16.03.2025 г. — Тема 12.клас (Шеста възрастова група) · 14 март 2025 г. · 10 т.

Условие

Топлинно изолирана кухина е съединена чрез два отвора с еднаква площ $\mathrm{S}$ с два обема, в които се намира хелиев газ (фиг. 4).

Налягането на хелия във всеки от обемите се поддържа постоянно и равно на $P_0$ , като температурата в левия обем е $T_0$ , а в десния – $2T_0$ . В кухината прониква хелий и се установява равновесно състояние на газа в нея. От молекулна гледна точка това състояние е динамично, което означава, че колкото частици навлизат в кухината за единица време, толкова частици я напускат, но изменения на термодинамичните величини не се наблюдават.

а) За идеален газ, намиращ се в термодинамично равновесие, изразете броя на частиците, които попадат върху площ $\mathrm{S}$ за единица време, чрез налягането на газа и неговата температура. Приемете, че в равновесие към стената на съда се движат 1/6 от общия брой частици и всяка от тях има скорост, равна на средноквадратичната. (4 т.) [4 т.]

б) Като използвате получения резултат, определете температурата $T$ и налягането $P$ на газа в кухината. (6 т.) [6 т.]

Отговори

Решение

---

Оригинал в Архива: proletni_2025_12problems.pdf · официални решения: proletni_2025_12solutions.pdf