Question

Помогите с физикой пожалуйста: При какой температуре средняя квадратичная скорость молекул кислорода станешь равны 500 м/с? 5:Найдите концентрацию молекул газа при его давлении 2,4 МПа, если средняя кинетическая энергия поступательного движения 1,2•10–²⁰ Дж. 7:При какой температуре среднеквадратичная скорость молекул гелия будет же, как и среднеквадратичная скорость молекул водорода при 350 К?

Answer 1

Ответ:Дано:

v = 500 м/с

M = 0,032 кг/моль

_____________

T - ?

 

Решение:

T = Mv^2 / 3R

T = 0,032*500^2 / 3*8.31 = 321 (K)

Объяснение:вроде так но я хз

Answer 2

Для решения данных задач, мы можем использовать следующие формулы:

1. Формула для средней квадратичной скорости молекул идеального газа: $v_{\text{ср}} = \sqrt{\frac{3kT}{m}}$ где $v_{\text{ср}}$ - средняя квадратичная скорость, $k$ - постоянная Больцмана ($1.38 \times 10^{-23}\, \text{Дж/К}$), $T$ - абсолютная температура (в Кельвинах), $m$ - масса молекулы.

2. Формула для концентрации молекул газа: $c = \frac{N}{V}$ где $c$ - концентрация, $N$ - количество молекул, $V$ - объем.

Теперь рассмотрим задачи по очереди:

Задача 1: Мы хотим найти температуру, при которой средняя квадратичная скорость молекул кислорода будет равна 500 м/с. Масса молекулы кислорода $m = 32\, \text{г/моль}$.

Подставим данные в формулу для средней квадратичной скорости и решим уравнение относительно $T$: $500 = \sqrt{\frac{3 \cdot 1.38 \times 10^{-23} \cdot T}{32 \cdot 10^{-3}}}$

Решая это уравнение, получим: $T = \frac{500^2 \cdot 32 \cdot 10^{-3}}{3 \cdot 1.38 \times 10^{-23}} \approx 8821 \, \text{К}$

Задача 2: Мы хотим найти концентрацию молекул газа при давлении 2,4 МПа и известной средней кинетической энергии поступательного движения. Эта задача требует дополнительной информации о объеме системы. Давайте обозначим его как $V$.

Используем формулу для средней кинетической энергии: $E_{\text{кин}} = \frac{3}{2}kT$ где $E_{\text{кин}}$ - средняя кинетическая энергия.

Теперь можем выразить температуру $T$: $T = \frac{2 \cdot E_{\text{кин}}}{3k}$

Концентрация молекул газа выражается как: $c = \frac{N}{V}$ где $N$ - количество молекул, $V$ - объем.

Таким образом, концентрация будет зависеть от количества молекул, которое можно выразить через среднюю кинетическую энергию: $c = \frac{2}{3} \cdot \frac{N}{V} \cdot \frac{E_{\text{кин}}}{k}$

Далее нам необходимо знать количество молекул $N$, чтобы окончательно выразить концентрацию. Если у нас есть молярная масса газа, мы можем использовать уравнение состояния идеального газа, чтобы найти количество молекул:

$PV = nRT$

Где $P$ - давление, $V$ - объем, $n$ - количество молей газа, $R$ - универсальная газовая постоянная, $T$ - температура.

Отсюда, количество молекул $N$ можно выразить через количество молей $n$: $N = n \cdot N_A$

где $N_A$ - постоянная Авогадро ($6.022 \times 10^{23}\, \text{молекул/моль}$).

Молярное количество молекул $n$ можно выразить через давление $P$, объем $V$ и универсальную газовую постоянную $R$: $n = \frac{PV}{RT}$

Теперь мы можем объединить все эти шаги, чтобы найти концентрацию $c$.