Question

в сосуде находится идеальных газ,масса одной молекулы которого m0=5,3•10в -26степени кг. Давление газа р=80кпа ,а среднее значение квадрата скорости поступательного движение его молекул (v2)=1,2•10в 5 степени м2/с2. Определите концентрацию молекул газа в сосуде знание

Answer 1

Р = 1/3 v²*n * m0
n= 3p/m0*v²
n= 3*80*10³/5.3*10(26 cтепени)*1.2*10(5 степень)= 3.8 *10(25степени) см

Answer 2

Для решения этой задачи, нам понадобятся основные уравнения и формулы идеального газа и кинетической теории.

1. Уравнение состояния идеального газа: PV = nRT, где P - давление газа, V - объем газа, n - количество молекул газа (количество вещества), R - универсальная газовая постоянная, T - температура газа.

2. Формула для средней кинетической энергии одной молекулы идеального газа: E = (3/2) * k * T, где E - средняя кинетическая энергия одной молекулы, k - постоянная Больцмана (k ≈ 1.38 * 10^-23 Дж/К), T - температура газа.

3. Формула для средней квадратичной скорости молекул идеального газа: v^2 = (3 * k * T) / m, где v - среднее значение квадрата скорости молекул, m - масса одной молекулы газа.

Мы хотим определить концентрацию молекул газа, которая представляет собой количество молекул на единицу объема газа. Пусть концентрация газа обозначается как "с" (количество молекул на м^3).

Теперь объединим уравнения 2 и 3, чтобы выразить температуру газа через среднюю квадратичную скорость молекул:

(3/2) * k * T = m * v^2.

Теперь подставим известные значения: m = 5.3 * 10^-26 кг и v^2 = 1.2 * 10^5 м^2/с^2.

(3/2) * 1.38 * 10^-23 Дж/К * T = 5.3 * 10^-26 кг * 1.2 * 10^5 м^2/с^2.

Теперь рассчитаем температуру T:

T = (5.3 * 10^-26 кг * 1.2 * 10^5 м^2/с^2) / ((3/2) * 1.38 * 10^-23 Дж/К).

T ≈ 0.182 К.

Теперь, используя уравнение состояния идеального газа, можем определить количество вещества (количество молекул) n:

n = PV / RT.

Где P = 80 кПа (конвертируем в Па: 1 кПа = 1000 Па), V - объем газа (неизвестен), R - универсальная газовая постоянная (R ≈ 8.314 Дж/(моль·К)), T ≈ 0.182 К (температура, которую мы рассчитали ранее).

Теперь можем записать уравнение для концентрации "с" (количество молекул на м^3):

с = n / V.

Нам необходимо определить V (объем газа), чтобы вычислить концентрацию. Для этого, мы можем переписать уравнение состояния:

V = nRT / P.

Теперь, подставим значения:

V = (n * 8.314 Дж/(моль·К) * 0.182 К) / (80,000 Па).

Примечание: Обратите внимание, что температура T должна быть выражена в Кельвинах, поэтому мы используем 0.182 К.

Теперь рассчитаем V:

V ≈ (n * 8.314 Дж/(моль·К) * 0.182 К) / 80,000 Па.

Исходное значение n (количество молекул) не предоставлено в задаче, поэтому мы не можем вычислить точное значение V и концентрации "с".

Если бы у нас было значение количества молекул (n) или объема (V), мы могли бы рассчитать концентрацию "с". Однако, без этой информации, мы не можем дать окончательный ответ на задачу.