№911 ГДЗ Рымкевич 10-11 класс (Физика)
Решение #1
Решение #2
Решение #3
ИИ
Разбор
Варианты ответа:
Для практически полной ионизации средняя кинетическая энергия частиц должна быть не меньше энергии ионизации азота:
3kT/2 ≈ W.
Отсюда
T ≈ 2W/(3k) = (2 · 2,5 · 10⁻¹⁸)/(3 · 1,38 · 10⁻²³) ≈ 1,2 · 10⁵ К.
Следовательно, воздух можно считать практически полностью ионизованной плазмой при температуре порядка 10⁵ К. Кислород ионизуется при более низкой температуре, поскольку его энергия ионизации меньше.
3kT/2 ≈ W.
Отсюда
T ≈ 2W/(3k) = (2 · 2,5 · 10⁻¹⁸)/(3 · 1,38 · 10⁻²³) ≈ 1,2 · 10⁵ К.
Следовательно, воздух можно считать практически полностью ионизованной плазмой при температуре порядка 10⁵ К. Кислород ионизуется при более низкой температуре, поскольку его энергия ионизации меньше.
Оценим температуру по условию kT ≈ W, то есть тепловая энергия частиц должна быть сравнима с энергией ионизации азота:
T ≈ W/k = 2,5 · 10⁻¹⁸ / (1,38 · 10⁻²³) ≈ 1,8 · 10⁵ К.
Таким образом, необходима температура порядка 10⁵ К. При ней азот будет почти полностью ионизован, а кислород тем более, поскольку энергия его ионизации меньше.
T ≈ W/k = 2,5 · 10⁻¹⁸ / (1,38 · 10⁻²³) ≈ 1,8 · 10⁵ К.
Таким образом, необходима температура порядка 10⁵ К. При ней азот будет почти полностью ионизован, а кислород тем более, поскольку энергия его ионизации меньше.
Энергия ионизации азота равна примерно 15,6 эВ. Поскольку 1 эВ соответствует температуре 1,16 · 10⁴ К, получаем:
T ≈ 15,6 · 1,16 · 10⁴ ≈ 1,8 · 10⁵ К.
Значит, полная ионизация воздуха возможна при температуре порядка 10⁵ К; кислород ионизуется раньше.
T ≈ 15,6 · 1,16 · 10⁴ ≈ 1,8 · 10⁵ К.
Значит, полная ионизация воздуха возможна при температуре порядка 10⁵ К; кислород ионизуется раньше.
Рассмотрим вариант решения задания из учебника
Рымкевич 10-11 класс, Просвещение:
Оценить, при какой температуре Т в воздухе будет практически полностью ионизованная плазма? Энергия ионизации молекул азота W=2,5•10-18 Дж. Энергия ионизации кислорода меньше.
Отправить другу:
