Question

1. 氧气在1.01x 10^5Pa,15时的平均自由程为 1.1810^m m, 求氢分子的有效

Answer 1

由气体动理论可知，气体分子的有效碰撞截面与分子的半径和平均自由程有关，计算公式为：
σ = πd^2/4，其中d为分子的直径，σ为有效碰撞截面。
对于氢分子，其直径约为 2.9 × 10^-10m，根据气体动理论，氢分子的平均自由程为：
λ = kT/(√2πd^2p) = 6.63 × 10^-23 m，
其中 k 为玻尔兹曼常数，T为气体的温度，p为气体的压强。
将氢分子的直径代入有效碰撞截面的计算公式中，可得：
σ = π(2.9 × 10^-10 m)^2/4 = 6.62 × 10^-20 m^2
因此，氢分子的有效碰撞截面为 6.62 × 10^-20 m^2。
需要注意的是，这里计算的有效碰撞截面是指在氧气分子的平均自由程范围内，氢分子与氧气分子相碰的截面积，而不是氢分子本身的截面积。