Дата публикации: 05.06.2025

Задача по термодинамике и молекулярной физике для 10 класса

Содержимое статьи:

• Условия задачи
• Расчёт

Условия задачи

• Серебряное покрытие получают при помощи вакуумного напыления серебра на поверхность другого твёрдого предмета.
• Предмет помещают в вакуумную камеру, откачивают воздух и создают газ, состоящий из молекул серебра.
• Давление газа составляет p = 0,1 Па.
• Средняя кинетическая энергия молекул серебра E = 10^-19 Дж.
• Необходимо оценить время, необходимое для получения серебряного покрытия толщиной d = 10 мкм.
• Все молекулы серебра при столкновении с поверхностью встраиваются в плёнку.
• Плотность серебра ρ = 10,5 г/см^3.
• Масса молекулы серебра m = 1,8⋅10^-25 кг.
  

  Расчёт

  1. Находим концентрацию молекул серебра:

  n = p / (kT)

  где k — постоянная Больцмана, T — температура (в данном случае она не указана, поэтому будем считать её комнатной температурой, T = 300 K).
  Подставляя значения, получаем:

  n = 0,1 Па / (1,38⋅10^-23 Дж/К * 300 К) ≈ 2,2⋅10^20 молекул/м^3

  2. Находим поток молекул серебра, ударяющихся о поверхность:

  Ф = n * v

  где v — средняя скорость молекул серебра.
  Скорость молекул можно найти по формуле:

  v = √(2E / m)

  Подставляя значения, получаем:

  v = √(2 * 10^-19 Дж / 1,8⋅10^-25 кг) ≈ 165 м/с

  Тогда поток молекул составит:

  Ф = 2,2⋅10^20 молекул/м^3 * 165 м/с ≈ 3,6⋅10^22 молекул/(м^2 * с)

  3. Находим массу молекул серебра, осаждающихся на поверхности за единицу времени:

  m' = Ф * m

  4. Находим объём слоя серебра, осаждающегося за единицу времени:

  V' = m' / ρ

  5. Находим толщину слоя серебра, осаждающегося за единицу времени:

  h' = V' / A

  где A — площадь поверхности, на которую осаждается серебро.
  6. Находим время, необходимое для получения слоя серебра толщиной d:

  t = d / h'

  7. Подставляем значения и округляем до целого числа:

  t = 10 мкм / (3,6⋅10^22 молекул/(м^2 * с) * 1,8⋅10^-25 кг / 10,5 г/см^3) ≈ 11 мин

АД-30-Т400 ADG-ENERGY генератор
Аренда автокрана 25 тонн Москва с услугой подачи
Аренда тепловых аппаратов в Москве
Белое ЗУ LDNio DL-213 2100мА для iPhone 4
Есть ли в Москве CASUAL Second Hand?
Инновации в строительстве 3D-печатных жилых домов из керамзита
Инновации в строительстве бетонных конструкций с использованием 3D-печати
Кадастровые работы в Екатеринбурге
Как связать Google Ads и SEO для устойчивого роста продаж
Как успешно провести строительство: Пошаговое Руководство
Лучший хостинг от VDSina
Модули SAP CRM для разных отраслей
Нужен ли сайт для малого бизнеса?
Онлайн аниме Бесконечные небеса новое
Основы строительства: подробное руководство
Практические советы по Sape.ru
Пржевальское: природные заповедники
Процедура оформления доверенности на таможню
Производство легкой металлической мебели
Решения и Услуги в Сфере Информационной Безопасности
Руководство по настройке производительности
Рулетка видеочата
Современные подходы в строительстве: инновации и практическое применение
Строительство: основы, технологии и инновации
**Строительство: основы, тенденции и будущее**
Тонкости работы с Google
Unturned - захватывающая игра с элементами выживания и крафта в опасном мире