Question

1.средняя квадратичная скорость движения молекул идеального газа равна 400 м/с. Какой объем занимает этот газ массой 2,5 кг, если его давление 1 атм? 2. как изменилось давление идеального газа, находящегося в закрытом сосуде, если средняя квадратичная скорость движения его молекул увеличилась на 25%? 3. в сосуде объемом 2,0 м^3 азот массой 2,5 кг оказывает давление 1,5•10^5 Па. Определите среднюю кинетическую энергию поступательного движения молекул азота.

Answer 1

На 1 задание тут. Сверь вычисление, быстро писал

Answer 2

Для решения данных задач, нам понадобятся формулы для идеального газа и кинетической энергии молекул:

1. Объем идеального газа можно найти, используя уравнение состояния идеального газа: PV = nRT, где P - давление, V - объем, n - количество вещества газа, R - универсальная газовая постоянная, T - температура.

Масса газа m (2,5 кг) и молярная масса молекул идеального газа M связаны следующим образом: m = n * M.

Средняя квадратичная скорость молекул связана с температурой по формуле: v = sqrt(3 * k * T / m), где k - постоянная Больцмана.

Мы можем объединить эти уравнения, чтобы найти объем V:

1 атм = 101325 Па (перевод давления из атмосфер в Па). Молярная масса азота (N2) = 28.02 г/моль = 0.02802 кг/моль. Постоянная Больцмана k ≈ 1.38 * 10^-23 Дж/К.

a) Найдем объем идеального газа с массой 2,5 кг и давлением 1 атм:

1 атм = 1.01325 * 10^5 Па (перевод давления из атмосфер в Па). Температура T = (m * v^2) / (3 * k), где v = 400 м/с. T = (2.5 кг * (400 м/с)^2) / (3 * 1.38 * 10^-23 Дж/К) ≈ 2.415 * 10^22 К.

Теперь найдем количество вещества n: n = m / M = 2.5 кг / 0.02802 кг/моль ≈ 89.393 моль.

Теперь найдем объем V: V = nRT / P = (89.393 моль * 8.314 Дж/(моль·К) * 2.415 * 10^22 К) / (1.01325 * 10^5 Па) ≈ 4.763 м^3.

Ответ: объем газа составляет приблизительно 4.763 м^3.

2. Если средняя квадратичная скорость движения молекул идеального газа увеличилась на 25%, давление также изменится. Однако, для определения нового давления, нам понадобятся дополнительные данные, такие как объем или температура, чтобы использовать уравнение состояния идеального газа.

3. Для определения средней кинетической энергии поступательного движения молекул азота, воспользуемся формулой:

Средняя кинетическая энергия = (3/2) * k * T,

где k - постоянная Больцмана, T - температура, которую мы уже нашли в предыдущей задаче (T ≈ 2.415 * 10^22 К).

Средняя кинетическая энергия = (3/2) * 1.38 * 10^-23 Дж/К * 2.415 * 10^22 К ≈ 4.161 * 10^-1 Дж.

Ответ: средняя кинетическая энергия поступательного движения молекул азота составляет приблизительно 0.416 Дж.