Давление насыщенного пара над твёрдым телом равно \(P\). Как изменится давление на поверхность этого тела, если пар полностью откачать, а температуру сохранить?
▶Посмотреть решениеСкрыть решение
Насыщенный пар давит на поверхность силой \(P\) на единицу площади. Это импульс, который приносят падающие молекулы (и частично — улетающие: в равновесии потоки равны). По принципу детального равновесия кристалл испускает ровно столько молекул, сколько садится из пара.
Откачали пар, температуру сохранили. Падающий поток исчез. Испускаемый остался прежним (он определяется только температурой поверхности). Каждая улетающая молекула отдаёт поверхности импульс порядка \(mv_x\), и среднее давление отдачи равно половине давления того газа, который создавал бы такой же поток при хаотическом падении (фактор \(1/2\) — потому что в газе импульс передают и приходящие, и уходящие, поровну).
Итого: было давление \(P\) снаружи, стало \(P/2\) от отдачи. Давление на поверхность уменьшится в два раза.