Природа электрического тока в металлах и его экспериментальное подтверждение

Если єлектроны находятся в металле в виде газа, то между ними будет происходить обмен кинетической энергией, и, соответственно . создание поля внутри проводника не должно даже в столь малой степени влиять не на скорость, ни на энергию электронов в проводнике. в предлагаемой теории электропроводности показано, что связанные электроны в металлах легко помещаются вдоль металлических связей. их движение обусловлено не действием поля, а их вытеснением из проводника с 1-го его конца электронами, поступающими с противоположного проводника.

N ≈ 1.57·10²³

Объяснение:

T = 315 K

<v> = 320 м/c

m = 20 г = 0,02 кг

Na = 6.022·10²³  1/моль - постоянная Авогадро

R = 8.31 Дж/(моль·К) - универсальная газовая постоянная

N - ?

По закону Клапейрона-Менделеева

pV = νRT

(р - давление, V - объём, ν - количество вещества)

ν = N/Na

pV = NRT/Na  (1)

Будем считать газ идеальным и одноатомным, тогда давление газа р можно вычислить как

р = nm₀<v>²/3 (n - концентрация, m₀ - масса молекулы)

n = N/V;  m₀ = m/N

Тогда

nm₀ = m/V

р = m<v>²/3V

и

pV =  m<v>²/3 (2)

Приравняем правые части уравнений (1) и (2)

NRT/Na = m<v>²/3

и выразим отсюда N

N =  m<v>²Na/3RT

N = 0.02 · 320² · 6.022·10²³ : (3 · 8.31 · 315)

N ≈ 1.57·10²³

В этом тепловом процессе в тепловой контакт приводятся два тела,

имеющие различные температуры (стальная деталь и масло) . В процессе

перехода в тепловое равновесие стальная деталь будет отдавать теплоту

(Qотд) , а масло - получать (Qпол) . Если тела не обмениваются теплом

с окружающей средой, а только между собой, то можно записать

уравнение теплового баланса Qпол = Qотд.

Стальная деталь массой M1 охлажд от температуры t1 до темп-ры t = 30 гр. С,

отдавая при этом кол-во теплоты

Qотд = С1*M1*(t1 - t), где С1 - удельная теплоёмкость стали.

Qпол - теплота, полученная маслом.

Qпол = С2*M2*(t - t2), С2 - удельная теплоёмкость масла, M2 - масса масла,

t2 - нач температура масла (10 гр. C)

Подставляем выражения для в ур-ние тепл баланса:

С1*M1*(t1 - t) = С2*M2*(t - t2)

t1 = ( С2*M2*(t - t2) / (С1*M1) ) + t