Mathematical and Physical Journal
for High Schools
Issued by the MATFUND Foundation
Already signed up?
New to KöMaL?
I want the old design back!!! :-)

Problem P. 4321. (February 2011)

P. 4321. The thermal mean speed of neutral elementary particles is 2.7 km/s at a temperature of 22 oC. What is the average speed of these particles in the reactor container of a nuclear power station, where the temperature is 315 oC? What can these particles be?

(4 pont)

Deadline expired on March 10, 2011.


Sorry, the solution is available only in Hungarian. Google translation

Megoldás. Az ekvipartíció tétele értelmében \(\displaystyle \frac{1}{2}mv^2=\frac{3}{2}kT\), így a szobahőmérsékleten megadott sebességből a részecske tömegére az \(\displaystyle m=\frac{3kT}{v^2}\approx 1,\!7\cdot 10^{-27}\) kg kapható, a keresett részecske tehát a neutron lehet. Látható, hogy a neutronok átlagsebessége a hőmérséklet négyzetgyökével arányos, így a reaktortartályban az átlagsebesség \(\displaystyle \sqrt{\frac{588 m}{295 m}}\cdot 2,\!7 km/s\approx 3,\!8 km/s\).


Statistics:

80 students sent a solution.
4 points:56 students.
3 points:15 students.
2 points:5 students.
0 point:2 students.
Unfair, not evaluated:2 solutions.

Problems in Physics of KöMaL, February 2011