Question

середня енергія поступального руху, яким наділені усі молекули деякого газу при 0°С, становить 6.7×10(-12) ДЖ. знайдіть число молекул цього газу.​

Answer 1

Ответ:

Объяснение:

Дано:

E = 6,7·10⁻¹² Дж

t = 0⁰C;    T= 273 К

k = 1,38·10⁻²³ Дж/К - постоянная Больцмана

________

N - ?

E = N·(3/2)·k·T

N = 2·E / (3·k·T) = 2·6,7·10⁻¹² / (3·1,38·10⁻²³·273) ≈ 1,2·10⁹ молекул

Answer 2

Для знаходження числа молекул газу, використаємо середню енергію поступального руху та відомий фізичний закон, який описує залежність енергії газу від температури.

У нашому випадку, ми знаємо, що середня енергія поступального руху (також відома як середній кінетичний момент) газу становить 6.7 × 10^(-12) Дж. Але нам також потрібно знати температуру, при якій вимірялася ця енергія.

Давайте припустимо, що виміряні дані були при 0 °C, тоді температура буде 273.15 K (Кельвін). Тепер можемо застосувати фізичний закон, який пов'язує середню кінетичну енергію частинки з температурою та ступенем свободи:

$E_{\text{kin}} = \frac{3}{2} k \cdot T$

де $E_{\text{kin}}$ - середня кінетична енергія однієї молекули, $k$ - стала Больцмана (приблизно 1.380649 × 10^(-23) Дж/К), $T$ - температура в Кельвінах.

Знаючи $E_{\text{kin}}$ і $T$, ми можемо знайти кількість молекул $N$ газу за допомогою наступної формули:

$N = \frac{E_{\text{kin}}}{\frac{3}{2} k \cdot T}$

Підставляючи відомі значення:

$N = \frac{6.7 \times 10^{-12} \text{ Дж}}{\frac{3}{2} \times 1.380649 \times 10^{-23} \text{ Дж/К} \times 273.15 \text{ K}}$

Обчислюємо:

$N = \frac{6.7 \times 10^{-12}}{\frac{3}{2} \times 1.380649 \times 10^{-23} \times 273.15}$

$N \approx 8.55 \times 10^{19}$

Отже, кількість молекул цього газу становить близько 8.55 × 10^19.