Во сколько раз изменится число ударов двухатомных молекул газа о поверхность стенки в единицу времени, если адиабатически увеличить объём газа в n=2 раза

Добрый день!

Чтобы ответить на данный вопрос, нам необходимо разобраться с некоторыми понятиями.

Число ударов молекул газа о поверхность стенки в единицу времени называется "средней молярной скоростью" газовых частиц. Она определяется как отношение числа ударов молекул о поверхность стенки за единицу времени к общему числу молекул в газе.

Если мы адиабатически увеличиваем объем газа в n=2 раза, это означает, что его объем увеличивается в два раза без обмена теплом с окружающей средой или изменения внутренней энергии газа.

Мы можем использовать идеальный газовый закон для решения этой задачи. Идеальный газовый закон утверждает, что давление (P), объем (V) и абсолютная температура (T) идеального газа связаны следующим образом: P*V = n*R*T, где n - количество вещества газа, R - универсальная газовая постоянная.

Таким образом, если адиабатически увеличиваем объем газа в два раза, это означает, что новый объем g должен быть равным d = 2V, где V - начальный объем газа.

Используя идеальный газовый закон, мы можем записать соотношение для начального состояния газа (V1) и конечного состояния газа (V2): P1*V1 = n*R*T1 и P2*V2 = n*R*T2.

Так как вопрос просит выразить изменение числа ударов молекул об стенку в единицу времени, нам необходимо выразить это изменение через давление и объем.

Подставим P1*V1 = n*R*T1 и P2*V2 = n*R*T2 в соотношение для начального состояния газа (V1): P1*V1 = n*R*T1.

Так как изменение объема равно d = 2V, новый объем V2 можно записать как V1 + d: V2 = V1 + d.

Таким образом, мы имеем: P1*(V1 + d) = n*R*T2. Выразим V1 через V2 и d: V1 = V2 - d.

Подставим это значение в уравнение P1*(V1 + d) = n*R*T2: P1*(V2 - d + d) = n*R*T2. Упростим это уравнение: P1*V2 = n*R*T2.

Теперь сравним уравнения для начального состояния газа (P1*V1 = n*R*T1) и конечного состояния газа (P1*V2 = n*R*T2).

Для начального состояния газа число ударов молекул об стенку в единицу времени равно P1*V1.

Для конечного состояния газа число ударов молекул об стенку в единицу времени равно P1*V2.

Так как P1*V1 = P1*V2, мы можем сделать вывод, что число ударов молекул об стенку в единицу времени не изменится при адиабатическом увеличении объема газа в n=2 раза.

Таким образом, ответ на вопрос состоит в том, что число ударов двухатомных молекул газа о поверхность стенки в единицу времени не изменится при адиабатическом увеличении объема газа в n=2 раза.