Question

Молекули вуглекислого газу при нормальних умовах мають середню довжину вільного пробігу 4*10 -8 м і рухаються з середньою швидкістю 362 м/с. Скільки зіткнень в секунду витримує кожна молекула газу ? 1. 9.05*10 3 с -1 2. 9.05*10 9 с -1 3. 4.05*10 9 с -1

Answer 1

Ответ:

4×10=40

40-8=32

362-32=330...

Answer 2

Для обчислення кількості зіткнень в секунду для кожної молекули газу можна використовувати формулу для середньої швидкості молекул в газі:

$v = \sqrt{\frac{8kT}{\pi m}}$

де:

• $v$ - середня швидкість молекул газу,
• $k$ - стала Больцмана (приблизно 1,38 x 10^-23 Дж/К),
• $T$ - температура в Кельвінах (при нормальних умовах для вуглекислого газу близько 298 К),
• $m$ - маса однієї молекули вуглекислого газу (приблизно 0,044 кг/моль).

Спершу перетворимо середню швидкість в метричну систему одиниць:

$v = 362 \ м/с$

Тепер ми можемо підставити це значення в формулу для швидкості:

$362 = \sqrt{\frac{8 \cdot 1,38 \cdot 10^{-23} \cdot 298}{\pi \cdot 0,044}}$

Тепер ми можемо розрахувати кількість зіткнень в секунду за допомогою формули:

$f = \frac{v}{2d}$

де:

• $f$ - кількість зіткнень в секунду,
• $v$ - середня швидкість молекул газу,
• $d$ - середня довжина вільного пробігу молекул.

Підставимо значення:

$f = \frac{362 \ м/с}{2 \cdot 4 \cdot 10^{-8} \ м} = 4,525 \cdot 10^9 \ с^{-1}$

Отже, кожна молекула газу витримує приблизно 4,525 * 10^9 зіткнень в секунду.

Таким чином, вірна відповідь - 3. 4.05*10^9 с^-1.