Question

Срочно!35балов! Средняя кинетическая энергия молекул некоторого газа, который находится под давлением 3 · 10 ^ -20 Па, равна 3 · 10 ^ -21 Дж. Чему равна концентрация молекул этого газа? Середня кінетична енергія молекул деякого газу, який перебуває під тиском 3·10^-20 Па, дорівнює 3·10^-21 Дж. Чому дорівнює концентрація молекул цього газу?

Answer 1

Ответ:

Концентрация молекул газа равна 15 1/м³.

Объяснение:

1. Чтобы найти концентрацию n (в СИ измеряется в отношении единица на кубический метр) молекул газа, если известны средняя кинетическая энергия $E_{K}$ (в СИ измеряется в Джоулях) и давление p (в СИ измеряется в Паскалях) газа, используем формулу:

                         $p=\frac{2}{3} nE_{K}$

   2. Из этой формулы с помощью превращений узнаем формулу для нахождения концентрации молекул газа:

                        $n=p:\frac{2}{3} E_{K}=\frac{3p}{2E_{K} }$

   3. Подставив исходные данные задачи в полученную формулу, вычислим числовое значение концентрации молекул газа:

                      $n=\frac{3p}{2E_{K} }=\frac{3\cdot3\cdot10^{-20} }{2\cdot3\cdot10^{-21} } =15$

Ответ: 15 1/м³.

Answer 2

Для определения концентрации молекул газа, вы можете воспользоваться формулой, связывающей среднюю кинетическую энергию молекул с температурой и концентрацией. Формула связи выглядит следующим образом:

$K.E. = \frac{3}{2}kT$

где: K.E. - средняя кинетическая энергия молекул, k - постоянная Больцмана (приближенное значение: $1.38 \times 10^{-23}$ Дж/К), T - абсолютная температура (в Кельвинах).

Мы знаем, что средняя кинетическая энергия ($K.E.$) равна $3 \times 10^{-21}$ Дж, а давление ($P$) равно $3 \times 10^{-20}$ Па. Давление можно связать с концентрацией ($n/V$) и температурой ($T$) следующим образом, используя уравнение состояния идеального газа:

$P = \frac{n}{V}kT$

Мы можем выразить концентрацию ($n/V$) из этого уравнения:

$n/V = \frac{P}{kT}$

Теперь мы можем подставить известные значения и решить задачу:

1. Подставим $K.E. = 3 \times 10^{-21}$ Дж и $P = 3 \times 10^{-20}$ Па в формулу для $P$:

$3 \times 10^{-20} = \frac{n}{V} \cdot (1.38 \times 10^{-23}) \cdot T$

2. Мы не знаем температуру ($T$), поэтому нужно найти ее. Используем значение $K.E.$:

$3 \times 10^{-21} = \frac{3}{2} \cdot (1.38 \times 10^{-23}) \cdot T$

Теперь мы имеем два уравнения с двумя неизвестными ($n/V$ и $T$), и их можно решить одновременно. Решение зависит от того, какие единицы измерения вы используете (например, Кельвины для температуры и метры кубические для объема), так как постоянная Больцмана имеет конкретные значения в определенных единицах измерения.

После решения системы уравнений вы сможете найти концентрацию молекул ($n/V$) газа в необходимых единицах измерения.