Термодинамика решение задачи

Физика Термодинамика
1

N атомов газообразного гелия находятся при комнатной температуре в кубическом сосуде, объем которого равен 1,0см³. Найти:
б) примерное числовое значение N, при котором это событие можно ожидать на протяжении времени t≈10¹⁰ лет (возраст Вселенной).

2

Какой вопрос в пункте а?

3

Его решил,
2ой пункт не понял как связать N со временем

4

Здесь спрашивается про “это событие”. Подозреваю, “оно” было описано в пункте а.

5

N атомов газообразного гелия находятся при комнатной температуре в кубическом сосуде, объем которого равен 1,0см³. Найти: а) вероятность того, что все атомы соберутся в одной половине сосуда; б) примерное числовое значение N, при котором это событие можно ожидать на протяжении времени t≈10¹⁰ лет (возраст Вселенной).

Ой простите

6

Полагаю, здесь можно давать приближённый ответ. Сначала оцени время \tau, в течение которого атом пролетает от одной половины сосуда к другой половине. Какую оценку даёт отношение t/\tau в таком случае?

1 лайк
7

Количество перелетов от одного конца сосуда до другого

8

Но у меня такой вопрос то есть молекулы разбросаны по всему сосуду хаотично

Тогда как я могу написать уравнение при котором все молекулы будут в одной половине

9

Если брать для одной молекулы – да. Но \tau к тому же на порядок величины близок к примерному времени, в течении которого все молекулы будут только в одной половине сосуда.

А никак, ты рассматриваешь вероятность возникновения этого события, о чём и спрашивается в первом пункте.

2 лайка
10

Я решил следующим образом

1)Нашел время перелета от одного конца до другого это t1
2) потом поделил общее время(это T) на t1
Нашел тем самым общее количество перелетов
3)потом взял общую вероятность p=1/2^N
Сделал ее 《нормировку》
Вышло следующее:
T/t1 * p = 1

11

То есть по смыслу что после всех перелетов вероятность того что все молекулы будут на одной половине равна 100%

Правильно?

12

Метод верный, интерпретация – не совсем. О примерно схожем явлении упоминалось в §70, п.10 второго тома Сивухина. Тебе надо правильно понимать результаты статистической термодинамики и теории вероятностей, которая её описывает.

2 лайка