Решение задачи: Теплопроводность газов в вакууме

Для решения этого вопроса необходимо рассмотреть физические свойства газов в различных режимах разрежения. В вакуумной технике различают несколько состояний газа в зависимости от соотношения средней длины свободного пробега молекул \( \lambda \) и характерного размера сосуда \( d \). 1. Область низкого вакуума (вязкостный режим): В этой области \( \lambda \ll d \). Газ ведет себя как сплошная среда. Согласно кинетической теории газов, коэффициент теплопроводности \( \chi \) определяется формулой: \[ \chi = \frac{1}{3} \rho \langle v \rangle \lambda c_v \] Где: \( \rho \) — плотность газа (прямо пропорциональна давлению \( P \)); \( \lambda \) — средняя длина свободного пробега (обратно пропорциональна давлению \( P \)). Поскольку плотность растет с увеличением давления, а длина свободного пробега во столько же раз уменьшается, их произведение \( \rho \lambda \) остается величиной постоянной. Следовательно, в области низкого вакуума коэффициент теплопроводности практически не зависит от давления. 2. Область высокого вакуума (молекулярный режим): Здесь \( \lambda \gg d \), молекулы сталкиваются только со стенками, и теплопроводность становится прямо пропорциональной давлению. Так как в вопросе указана область низкого вакуума, мы выбираем вариант, соответствующий вязкостному режиму. Правильный ответ: Не зависит.