Задача по физике — 1168
2016-10-20
Оцените скорость роста толщины слоя серебра при напылении, если атомы серебра оказывают при падении на подложку давление $p = 0,1 Па$. Средняя энергия атома серебра $E = 10^ Дж$, плотность серебра $rho = 10,5 г/см^$, молярная масса $mu = 108 г/моль$.
Пусть на единицу площади подложки в единицу времени попадает п атомов серебра. Для оценки примем, что все атомы летят перпендикулярно подложке с одинаковой скоростью $v$. Удары атомов о подложку можно считать абсолютно неупругими (серебро осаждается). Тогда давление $p$, оказываемое на подложку, равно $p = nmv$, где $m = mu /N_$ масса атома серебра, $N_$ — число Авогадро. Скорость атома можно оценить при помощи формулы: $v approx sqrt$.
Пусть за время $Delta t$ на участок подложки площадью $S$ падает $N$ атомов, и при этом осаждается масса $M$ серебра. Тогда объём осадившегося слоя равен $Delta V = frac < rho>= frac$, а его толщина равна $Delta x = frac< Delta V> = frac< rho S>$. Учитывая, что $n = frac$, для скорости роста толщины слоя серебра получим:
«Решение задач по физике». Магистратура МГПУ
Видно, что подложка растёт достаточно медленно — каждую секунду её толщина увеличивается примерно на $9 cdot 10^ м$. Такие маленькие длины принято выражать в единицах, называемых ангстремами (обозначается $A$): $1 A = 10^ м$. Следовательно, $u approx 90 A/с$.
Источник: earthz.ru
На металлическую пластинку напыляют серебряное покрытие, используя пучок атомов серебра, направленный перпендикулярно пластинке. С какой скоростью 
растет толщина покрытия, если атомы серебра оказывают на пластинку давление 
Па? Кинетическая энергия одного атома 
Дж, молярная масса серебра 
г/моль, его плотность 
г/см
. Постоянная Авогадро 
моль
.
На площадке пластинки площадью 
за время 
осаждается масса серебра
Вариант 31: задачи 25-32
где 
— масса атома серебра, 
— число атомов, попадающих на единичную площадку в единицу времени. Отсюда
С другой стороны, давление, оказываемое атомами, осаждающимися на пластинке, равно
где — скорость атомов. Следовательно,
ответ имеет вид: см/с.
см/с.
5 лет назад Комментировать
Источник: gitun.com
С какой скоростью растет толщина покрытия стенки серебром при напылении если атомы серебра обладая
«Физика — 10 класс»
Обратим внимание на то, что в задачах, как правило, имеется в виду средняя квадратичная скорость поступательного движения молекул. Связь этой скорости с макропараметрами, такими, как давление и температура, и устанавливает основное уравнение молекулярно-кинетической теории.
Именно поступательное движение молекул определяет их удары о стенку и силу, действующую на неё.
Плотность газа в баллоне электрической лампы ρ = 0,9 кг/м 2 . При горении лампы давление в ней возросло с р1 = 8 • 10 4 Па до р2 = 1,1 • 10 5 Па. На сколько увеличилось при этом значение среднего квадрата скорости молекул газа?
Произведение массы m0 одной молекулы на концентрацию молекул (число молекул в единице объёма) равно массе молекул, заключённых в единице объёма, т. е. плотности газа р = m0n. Следовательно, основное уравнение молекулярно-кинетической теории (9.6) можно записать в виде
Поэтому
Определите плотность кислорода ρO при давлении 2 • 10 5 Па, если средний квадрат скорости его молекул равен 10 6 (м/с) 2 .
Давление кислорода где n — концентрация молекул. Очевидно, что ρ = mOn, где mO — масса молекулы кислорода.
Окончательно имеем
Два одинаковых сосуда, содержащие одинаковое число молекул азота, соединены краном. В первом сосуде средний квадрат скорости молекул 
во втором сосуде — 
Кран открывают. Чему будет равен средний квадрат скорости молекул после того, как установится равновесие?
Разные скорости молекул в сосудах объясняются разными температурами азота в них. Так как по условию задачи число молекул, имеющих скорость υ1, равно числу молекул, имеющих скорость υ2 (N1 = N2), то квадрат средней скорости
С какой скоростью растёт толщина покрытия стенки серебром при напылении, если атомы серебра, обладая энергией , производят на стенку давление р = 0,1 Па? Атомная масса серебра А = 1,108 г/моль, его плотность ρ = 10,5 г/см 3 .
Если за время Δt толщина слоя серебра стала равной Δl, то скорость роста толщины покрытия есть Δl/Δt. Объём напылённого слоя ΔV = SΔl, где S — площадь поверхности стенки. Этот объём можно выразить иначе:
где m — масса серебряного покрытия, напылённого за время Δt, m0 — масса атома, N — число атомов. Определим суммарную массу атомов серебра, осевших на стенку.
Изменение импульса атома, осевшего на стенку со скоростью υ, равно импульсу силы, подействовавшей на стенку со стороны атома:
На стенку подействует импульс силы ƒстτ = +m0υ. Если на стенку за время Δt осядет N атомов, то импульс силы, подействовавший на стенку в результате ударов о неё N атомов, будет FΔt = Nυm0.
Давление на стенку р = F/S, или
Средняя кинетическая энергия атома 
отсюда скорость атома 
Подставив выражение для скорости в формулу (1), получим
Масса атома серебра m0 = A/NA, где NA = 6,02 • 10 23 моль -1 . Подставив это выражение в формулу (2), получим
Источник: «Физика — 10 класс», 2014, учебник Мякишев, Буховцев, Сотский
Следующая страница «Температура и тепловое равновесие»
Назад в раздел «Физика — 10 класс, учебник Мякишев, Буховцев, Сотский»
Основные положения МКТ. Тепловые явления — Физика, учебник для 10 класса — Класс!ная физика
Источник: class-fizika.ru