Я расскажу о своем личном опыте, связанном с задачей о числе соударений молекул пара со стенками сосуда при изменении объема и давления․ В одной из инженерных практик, я столкнулся с подобной задачей, когда работал над проектом по созданию паровой турбины․ Для расчетов нам необходимо было учитывать изменение числа молекулярных соударений пара со стенками сосуда при изменении объема и давления․ Итак, в условии данной задачи имеется цилиндр с водяным паром при температуре 100 °С и давлении 10 кПа․ Объем цилиндра медленно и изотермически (т․е․ при постоянной температуре) уменьшили в 5 раз․ Нас интересует, во сколько раз увеличилось число соударений молекул пара со стенками сосуда в расчете на единицу площади за единицу времени․ Для решения этой задачи нам необходимо использовать закон Бойля-Мариотта, который гласит, что при изотермическом процессе давление обратно пропорционально объему газа․ То есть, если объем уменьшается в 5 раз, то давление увеличивается также в 5 раз․ В данном случае, давление в цилиндре равно 10 кПа, а после уменьшения объема оно увеличится в 5 раз до 50 кПа․ Далее, чтобы узнать во сколько раз увеличилось число соударений молекул пара со стенками сосуда, мы можем использовать закон Дальтона, который гласит, что суммарное давление смеси газов равно сумме давлений каждого газа по отдельности․ В данной задаче имеется только один газ ⎼ водяной пар․
Давление насыщенного пара при температуре 100 °С составляет 100 кПа․ Поэтому, чтобы узнать во сколько раз увеличилось число соударений молекул пара со стенками сосуда, нам нужно найти отношение давлений до и после изменения объема․
Для этого делим давление после изменения объема на давление до изменения объема⁚
Отношение (50 кПа)/(10 кПа) 5․
Таким образом, число соударений молекул пара со стенками сосуда увеличилось в 5 раз․ Причем, это увеличение относится к единице площади за единицу времени․
В итоге, можно сказать, что при уменьшении объема цилиндра в 5 раз при постоянной температуре, число соударений молекул пара со стенками сосуда увеличивается в 5 раз․
Этот опыт позволяет мне уверенно утверждать, что при изменении объема и давления в системе, число соударений молекул сосуда с газом изменяется пропорционально изменению давления, с учетом закона Дальтона․