Во сколько раз увеличится средняя квадратичная скорость v теплового движения молекул одноатомного газа, находящегося в закрытом сосуде, который движется со скоростью U=2v, когда сосуд полностью остановится?

Физика 11 класс Тепловое движение молекул газа средняя квадратичная скорость тепловое движение одноатомный газ закрытый сосуд скорость u остановка сосуда физика 11 класс Новый

Для решения этой задачи давайте разберем, что происходит с молекулами газа, когда сосуд движется, и когда он останавливается.

Шаг 1: Определение средней квадратичной скорости

Средняя квадратичная скорость молекул одноатомного газа v определяется по формуле:

v = sqrt(3kT/m),

где k - постоянная Больцмана, T - температура газа, m - масса одной молекулы газа.

Шаг 2: Анализ движения сосуда

Когда сосуд движется со скоростью U = 2v, это означает, что молекулы газа также движутся вместе с сосудом с этой же скоростью. Однако, для молекул газа, их тепловое движение остается независимым от движения сосуда. Это значит, что тепловая скорость молекул газа по-прежнему будет равна v.

Шаг 3: Остановка сосуда

Когда сосуд останавливается, скорость U становится равной 0. Но это не влияет на тепловое движение молекул газа. Средняя квадратичная скорость молекул газа остается равной v, так как она определяется только температурой и массой молекул, а не скоростью движения сосуда.

Шаг 4: Вывод

Таким образом, когда сосуд останавливается, средняя квадратичная скорость молекул газа не изменяется. Следовательно, отношение средней квадратичной скорости после остановки сосуда к средней квадратичной скорости до остановки сосуда будет равно:

• v' = v (после остановки)
• v = v (до остановки)

Это дает нам:

v' / v = 1.

Ответ: Средняя квадратичная скорость теплового движения молекул газа не изменится и останется такой же, то есть увеличится в 1 раз.