Logo
Logo

Диск в газе

Рассмотрим тонкий плоский диск массой $M$ и площадью $S$, с начальной температурой $T_1$, находящийся в невесомости. Изначально диск покоится в газе с массовой плотностью $\rho$ и температурой $T_0$ ($T_1 = 1000T_0$). Одна из поверхностей диска покрыта теплоизолирующим слоем, другая — имеет очень хороший контакт с окружающим газом: молекулы газа массой $m$ приобретают температуру диска после однократного столкновения с его поверхностью. Диск отпускают.

A Оцените его начальное ускорение $a_0$.

B Оцените максимальную скорость $v_\max$ диска при его последующем движении.

Считайте, что теплоемкость диска имеет порядок $Nk_B$, где $N$ — число атомов в диске, $k_B$ — постоянная Больцмана. Молярные массы диска и газа одного порядка. Средняя длина свободного пробега молекул (среднее расстояние, которое молекула преодолевает между двумя последовательными столкновениями) гораздо больше размеров диска. Краевые эффекты на краях диска не учитывайте.