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 \(\displaystyle \sqrt{\frac{588 m}{295 m}}\cdot 2,\!7 ~\textrm{km/s}\approx 3,\!8 ~\textrm{km/s}\).

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 solutionss.

Problems in Physics of KöMaL, February 2011