Кинетическая теория

 

carnahan.mcd

Жесткая модель сферы - популярная отправная точка для формирования теоретических моделей уравнений состояния флюидов. Следующее уравнение, благодаря Carnahan и Starling, является хорошей аппроксимацией к уравнению состояния для жесткой сферы флюида :

PV/NkT = (1+y+y2-y3)/(1-y)3

где y = pNd3/6V

(A) Постройте график сжимаемости, z = PV/NKT, этого флюида жесткой сферы как функции y. (B) Постройте также график z от v = V/N, принимая значение d = 3. 00x10-10 м. (C) Постройте график сжимаемости модифицированного идеального газа, для которого объем жесткой сферы исключен.

maxwell.mcd

Рассмотрите распределение молекул по скоростям Максвелла . Используйте CO2 при 500К как иллюстрацию. (A) Постройте график функции распределения от молекулярной скорости. (B) Покажите, что функция распределения интегрируется к единице (нормализация). (C) Получите дифференцированием наиболее вероятную скорость. (D) Также получите формулу для среднего значения молекулярной скорости.

temp.mcd

( A) Постройте график, чтобы показать температурную зависимость распределения Максвелла. Для иллюстрации, используйте N2 при 200К, 400К, и 1000К. (B) Сравните площади под кривыми для этих функций распределения и прокомментируйте результаты.