Номер 2, страница 11 - гдз по физике 7 класс самостоятельные и контрольные работы Марон, Марон

Глава 1. Первоначальные сведения о строении вещества. Самостоятельные работы. СР-8. Молекулы. Вариант 2 - номер 2, страница 11.

Условие.

2. Из заполненного газом баллона выпустили некоторое количество газа. Изменилось ли среднее расстояние, которое проходят молекулы газа в баллоне от одного столкновения до другого?

Решение.

Решение

Вопрос касается изменения средней длины свободного пробега молекул газа.

Среднее расстояние, которое проходят молекулы газа в баллоне от одного столкновения до другого, называется средней длиной свободного пробега ($\lambda$). Эта величина обратно пропорциональна концентрации молекул газа.

Концентрация молекул ($\text{n}$) — это количество молекул ($\text{N}$) в единице объема ($\text{V}$):

$ n = \frac{N}{V} $

Средняя длина свободного пробега выражается формулой:

$ \lambda = \frac{1}{\sqrt{2}\pi d^2 n} $

где $\text{d}$ — эффективный диаметр молекулы. Из этой формулы видно, что чем меньше концентрация $\text{n}$, тем больше средняя длина свободного пробега $\lambda$.

Когда из баллона выпускают некоторое количество газа, число молекул $\text{N}$ внутри баллона уменьшается. Объем баллона $\text{V}$ при этом остается неизменным. Следовательно, концентрация молекул $n = N/V$ уменьшается.

Поскольку концентрация молекул в баллоне уменьшилась, среднее расстояние, которое они проходят между столкновениями (средняя длина свободного пробега), увеличится. Молекулам становится "просторнее", и они реже сталкиваются друг с другом.

Ответ: Да, изменилось. Среднее расстояние, которое проходят молекулы газа в баллоне от одного столкновения до другого, увеличилось.