Давление на стенки сосуда
5/10Стенки сосуда, в котором находится газ температуры \(T\), имеют температуру \(T_\text{с}\).
В каком случае давление газа на стенки сосуда больше: когда стенки сосуда холоднее газа (\(T_\text{с} < T\)) или когда теплее (\(T_\text{с} > T\))?
▶Показать разборСкрыть разбор
ОтветДавление газа на стенки больше, когда стенки теплее газа (\(T_\text{с} > T\)).
РешениеЕсли температура стенок сосуда \(T_\text{с}\) совпадает с температурой газа \(T\), то молекула, ударяясь о стенку, меняет нормальную компоненту импульса \(p_x\) на \(-p_x\). Значит, суммарное изменение импульса равно \(2p_x\). Когда температура стенок \(T_\text{с} > T\), газ нагревается. Это означает, что молекулы газа отскакивают от стенки с большей скоростью, чем налетают, а следовательно, и с большим импульсом. В результате изменение импульса будет больше, чем \(2p_x\) (рис. 197).

Если же \(T_\text{с} < T\), то газ охлаждается, т. е. молекулы газа отскакивают от стенки с меньшим импульсом, чем налетают на нее. Ясно, что изменение импульса в этом случае будет меньше, чем \(2p_x\) (рис. 198). Так как в соответствии со вторым законом Ньютона изменение импульса пропорционально средней силе, то давление газа на стенки больше, когда стенки теплее газа (\(T_\text{с} > T\)).
Похожие задачи
- Осмос ВсОШ 2013/14, 10 кл.
- Гелий в двух баллонах Ведомственная 2016/17, 10 кл.
- Соударения молекул со стенкой при расширении Физтех 2024/25, 10 кл.
- Спутник в разреженной атмосфере Физтех 2024/25, 11 кл.
- Плотность кислорода МОШ 2012/13, 11 кл.
- Опыт Штерна с серебряной нитью Физтех 2017/18, 10 кл.