Счетчик Гейгера — один из важнейших приборов для автоматического счета частиц, изобретенный в 1908г.
Счетчик Гейгера состоит из металлического цилиндра, являющегося катодом (т. е. отрицательно заряженным электродом) и натянутой вдоль его оси тонкой проволочки — анода (т. е. положительного электрода) . Катод и анод через сопротивление R присоединены к источнику высокого напряжения (порядка 200—1000В) , благодаря чему в пространстве между электродами возникает сильное электрическое поле. Оба электрода помещают в герметичную стеклянную трубку, заполненную разреженным газом (обычно аргоном) . Действие счетчика основано на ударной ионизации. Камера Вильсона состоит из невысокого стеклянного цилиндра со стеклянной крышкой. Внутри цилиндра может двигаться поршень. На дне камеры находится черная ткань. Благодаря тому, что ткань увлажнена смесью воды со спиртом, воздух в камере насыщен парами этих жидкостей. Действие камеры Вильсона основано на конденсации перенасыщенного пара на ионах с образованием капелек воды. При быстром движении поршня вниз находящиеся в камере воздух и пары расширяются, их внутренняя энергия уменьшается, температура понижается. Принцип действия Пузырьковая камераоснован на том, что в перегретом состоянии чистая жидкость, находясь под высоким давлением, не закипает при температуре выше точки кипения. При резком понижении давления жидкость оказывается перегретой и в течение небольшого времени она будет находиться в неустойчивом состоянии. Заряженные частицы, пролетающие именно в это время, вызывают появление треков, состоящих из пузырьков пара. В качестве жидкостей используются главным образом жидкий водород и пропан. Длительность рабочего цикла пузырьковой камеры невелика — около 0,1с.
Счетчик Гейгера состоит из металлического цилиндра, являющегося катодом (т. е. отрицательно заряженным электродом) и натянутой вдоль его оси тонкой проволочки — анода (т. е. положительного электрода) . Катод и анод через сопротивление R присоединены к источнику высокого напряжения (порядка 200—1000В) , благодаря чему в пространстве между электродами возникает сильное электрическое поле.
Оба электрода помещают в герметичную стеклянную трубку, заполненную разреженным газом (обычно аргоном) .
Действие счетчика основано на ударной ионизации.
Камера Вильсона состоит из невысокого стеклянного цилиндра со стеклянной крышкой. Внутри цилиндра может двигаться поршень. На дне камеры находится черная ткань. Благодаря тому, что ткань увлажнена смесью воды со спиртом, воздух в камере насыщен парами этих жидкостей.
Действие камеры Вильсона основано на конденсации перенасыщенного пара на ионах с образованием капелек воды.
При быстром движении поршня вниз находящиеся в камере воздух и пары расширяются, их внутренняя энергия уменьшается, температура понижается.
Принцип действия Пузырьковая камераоснован на том, что в перегретом состоянии чистая жидкость, находясь под высоким давлением, не закипает при температуре выше точки кипения. При резком понижении давления жидкость оказывается перегретой и в течение небольшого времени она будет находиться в неустойчивом состоянии. Заряженные частицы, пролетающие именно в это время, вызывают появление треков, состоящих из пузырьков пара. В качестве жидкостей используются главным образом жидкий водород и пропан. Длительность рабочего цикла пузырьковой камеры невелика — около 0,1с.
Объяснение:
1. Дано V =831 л=0, 834 м³
Р=1,5 атм=151988 Па
m=1,5 кг
Мвозд=29*10⁻³ кг/моль
R=8.31 Дж/моль*К
T ?
Р*V = m/М RТ
Т= Р*V*М /(R*m)= 151988*0, 834*29*10⁻³/(8.31 *1,5)=294 К
2. n=2,7*10²⁵ м⁻³
Р=3 атм=303975 Па
к=1.38*10⁻²³ Дж/К
T ?
Р = n кТ
Т= Р/(n*к)=303975/(2,7*10²⁵*1.38*10⁻²³)=816 К
3. m= 50 г=0,05 кг
l=10 см=0,01 м
ρ ал=2400 кг/м³
d ?
m= V* ρ ал=S* l* ρ ал; S= m/( l* ρ ал)= 0,05/(0,01*2400)=1,85*10⁻³ м³
S=π d²/4
d=√(4 S/ π)=√(2*1,85*10⁻³/ π)=1,6 мм
4. Р1=2,8*106 Па
Т₁=70 °С=343 К
Р₂=3,5*10⁶ Па
V₁= V₂= V
Т₂ ?
Р₁ V= ᵥ RТ₁
Р₂ V=ᵥ RТ₂ делим первое уравнение на второе
Р₁/ Р₂= Т₁/ Т₂ ⇒ Р₁* Т₂= Т₁* Р₂
2,8*10⁶* Т₂=343*3,5*10⁶
Т₂=343*3,5/2,8=429 К
5. Т=127 °С=400 К
М=0,002 кг/моль
V ?
mо V²/2 =3/2 кТ
V =3 кТ Nа /М =3*1, 38*10⁻²³*400*6,022*10²³/ 0,002 =2,5*10¹⁵ м/с
6. m =10 г=0,01 кг
М=200,6 г/моль
Nа =6,022*10 23 моль⁻¹
m(U), ᵥ, N ?
ᵥ = m / М =10/200,6=0,05 моль
N= ᵥ* Nа=0,05*6,022*10²³=3*10²²
m(U)= m/ N=0,01/3*10²²=3,3*10⁻²⁵ кг
7. Т₁=300 К
Р₁=100 атм
V₁=10 л=0,01 м³
Т₂=273 К
Р₁=1 атм
V₂ ?
Р₁ V₁=ᵥ RТ₁
Р₂ V₂=ᵥ RТ₂
Р₁* V₁/ Р₂* V₂= Т₁/ Т₂; ⇒ Р₁* V₁* Т₂= Т₁* Р₂ *V₂
V₂= Р₁* V₁*Т₂/ (Т₁* Р₂)= 100*0,01*273/(300*1)=0,91 м³
8. T=273 К
k=1.38*10⁻²³ Дж/К-постоянная Больцмана
E ?
Для одноатомного газа при нормальной температуре
E =3*(kT) /2
Подставляем в формулу
E=3*1.38*10⁻²³*273/2=5.6*10⁻²¹ Дж
9. m= 21 кг
l=4 м
S=6 см²=6*10⁻⁴ м2
ρм ?
V= S *l = 6*10⁻⁴*4=24*10⁻⁴ м³
ρ м= m / V =21/24*10⁻⁴= 8750 кг/м³
10. V₁ = 1,5 м³
Р₁= 10⁵ Па
Т₁=0 °С=273 К
Т₂=27 °С=300 К
Р₂= 12*10⁶ Па
V₂ ?
Р₁* V₁/ Р₂* V₂= Т₁/ Т₂; ⇒ Р₁* V₁* Т₂= Т₁* Р₂ *V₂
V₂= Р₁* V₁* Т₂/ (Т₁* Р₂)=10 5*1,5 *300/(273*12*10⁶)=1,4*10⁻² м³
11. N= 3*10²⁵
V=2 м³
Р =2,1*10⁵ Па
Ек ?
Р=2* n* Ек/3 ⇒ Ек=3Р/2 n n= N/ V=3*10²⁵/2=1,5*10²⁵ м⁻³
Ек= 3*2,1*10⁵/(2*1,5*10²⁵)=2,1*10⁻²⁰ Дж
12. m= 20 г=0,02 кг
М=70,9 г/моль
Na = 6.02*10²³ (молекул/моль) - число Авогадро
m(С l₂), ᵥ, N ?
ᵥ= m/М=20/70,9=0,282 моль
N= ᵥ* Na =0,282* 6.02*10²³ =1,7*10²³
m(С l₂)= m/ N=0,02/1,7*10²³=1,18*10²¹ кг