Diễn Đàn Vật Lý | Thư Viện Vật Lý

Mọi người giải hộ em bài này với :
Một cái hốc cách nhiệt được nối với hai thể tích chứa khí Heli bằng các lỗ thủng nhỏ giống nhau.Các thể tích khí Heli được giữ ở áp suất p, nhiệt độ T và 2T không đổi.
Tính áp suất và nhiệt độ của khí trong hốc.
Hình vẽ file đính kèm.<bài 40.17 sách GTVL 10 tập 2>

Bài này phải chơi với phương trình cơ bản của thuyết động học phân tử chất khí Heh  ^-^

Ta có p = nKT (K = 1,38.10^-23 là hằng số Bôn - dơ - man)                            (1)
[tex]v = \sqrt{\frac{3RT}{\mu }}[/tex]  (v là vận tốc toàn phương trung bình)        (2)

Từ (1) và (2) ==> [tex]n = \frac{p}{vK}\sqrt{\frac{3R}{\mu T}} = \alpha \frac{p}{\sqrt{T}}[/tex]

Khi có trạng thái dừng:
+ Số phân tử bên trái vào hốc:  [tex]n_1  = \alpha \frac{p}{\sqrt{T}}[/tex]
+ Số phân tử bên Phải vào hốc:  [tex]n_2  = \alpha \frac{p}{\sqrt{2T}}[/tex]
+ Số phân tử từ hốc ra hai bên:  [tex]n  = 2\alpha \frac{p_1}{\sqrt{T_1}}[/tex]
Ta có n = n1 + n2 [tex]\Rightarrow \frac{2p_1}{\sqrt{T_1}}=\frac{p}{\sqrt{T}}+\frac{p}{\sqrt{2T}}[/tex]  ==> [tex]p_1=\frac{1+\sqrt{2}}{2\sqrt[4]{2}}p[/tex](3)

Mặt khác [tex]W_d=\frac{3}{2}KT[/tex]
+ Động năng trung bình của các phân tử từ bên trái vào hốc: [tex]W_{d1}=n_1\frac{3}{2}KT = \beta p\sqrt{T}[/tex]
+ Động năng trung bình của các phân tử từ bên phải vào hốc: [tex]W_{d2}=n_2\frac{3}{2}K2T = \beta p\sqrt{2T}[/tex]
+ Động năng trung bình của các phân tử từ hốc ra hai bên: [tex]W_{d}=2.\alpha \frac{p_1}{\sqrt{T_1}}.\frac{3}{2}KT_1 = 2\beta p_1\sqrt{T_1}[/tex]
[tex]W_{d} = W_{d1} + W_{d}[/tex] ==> [tex]2p_1\sqrt{T_1} = p\sqrt{T} + p\sqrt{2T}[/tex]          (4)

Thay (3) vào (4) tìm được T1