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Medición de la velocidad de movimiento de las moléculas de gas. La Experiencia De Stern

El estudio de la difusión y броуновского de movimiento permite obtener una idea de la velocidad de movimiento caótico de las moléculas de gas. Uno de los más sencillos y visuales de experiencias para su detección es la experiencia De. Stern, hecha por él en 1920 g. La esencia de esta experiencia es la siguiente.

La posición horizontal de la mesa, que puede girar alrededor de un eje De (figura. 3.2), perpendicular a la mesita se fortalecen cilíndricos de la superficie A c i ó n En. Superficie sólida, y en la superficie Y tiene un estrecho прорез, paralelo al eje De. A lo largo del eje De está vertical de platino recubierto de alambre, que se incluye en el circuito de la. Con una transmisión de corriente en el alambre se calienta y con su superficie se produce la evaporación de la plata. Las moléculas de la plata vuelan a todas las partes y en su mayoría se asientan en el interior de una superficie cilíndrica Y. Sólo un haz estrecho de moléculas de plata vuela a través de la ranura en la superficie y se asienta en el ámbito de la M en la superficie En. El ancho de la placa, en M está determinado por el ancho de la hendidura en la superficie Y. Para que las moléculas de la plata no se dispersaban a los choques con las moléculas de aire, toda la instalación se sirve un gorro, bajo el cual se bombea el aire. Que ya hendidura en la superficie Y, el ataque en el ámbito de la M y más se puede definir la velocidad de movimiento de las moléculas de.

 

IMG 20131121 0002 crLa propia definición de la velocidad V se basa en la siguiente idea. Si la instalación de conducir en rotación alrededor de un eje con velocidad angular constante w, durante la t, durante el cual la molécula de volar de la hendidura hasta la superficie En, el último tiempo de dar la vuelta y la placa se desplazará desde el área de M en el área de La. Por lo tanto, el tiempo de vuelo de la molécula a lo largo de radio r y el tiempo de desplazamiento de un punto M de la superficie En la distancia L=KM igualmente. Puesto que la molécula vuela de manera uniforme, lo

 

donde v es el buscado de la velocidad, rY — el radio de la superficie cilíndrica Y. Debido a que la velocidad lineal de los puntos de la superficie A es igual a wr,mientras t se puede expresar de otra fórmula.

Así como w, r y rA al realizar la experiencia se mantienen constantes y se definen de antemano, lo, midiendo la L, se puede encontrar la velocidad de las moléculas con. En el experimento de stern se encontraba cercana a la 500 m/s.

Debido a que el ataque en el campo de A resulta borrosa, se puede concluir, que las moléculas de la plata vuelan a la superficie En la verá con velocidad de. El promedio de los valores de las velocidades de las moléculas matemáticamente se puede expresar por la fórmula

Como un ejemplo de la nota final, que a 0°Con la velocidad media de las moléculas de hidrógeno es igual a la 1840 m/s, y de nitrógeno — 493 m/s. El cambio de espesor de la placa en el panel A se muestra la distribución de las moléculas en función de su velocidad de movimiento. Resulta, que un pequeño número de молекla calle tiene una velocidad de, varias veces superiores a la velocidad media de.

(Piense, donde en la figura. 3.2 han dejado la huella de la molécula, la velocidad de las cuales más de la velocidad media v, y como cambia la posición de ataque, si aumentar la corriente en el alambre de la Oe)

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