Question

Обчисліть середню відстань між частинками повітря, коли температура складає 27ºС, а тиск – 100 кПа. Середня відстань d пов’язана з концентрацією молекул співвідношенням d3 = 1/n. За таких умов повітря можна вважати ідеальним газом

Answer 1

Середня відстань = 3,5∙10^-9 м

Answer 2

Для обчислення середньої відстані між частинками повітря за заданих умов (температура 27ºC, тиск - 100 кПа) використаємо формулу, яка пов'язує середню відстань d з концентрацією молекул n.

Формула для обчислення середньої відстані між частинками повітря: d^3 = 1/n

Для початку, нам потрібно знайти значення концентрації молекул повітря. Концентрація молекул пов'язана з тиском і температурою за допомогою рівняння ідеального газу:

PV = nRT

де P - тиск, V - об'єм, n - кількість молекул, R - універсальна газова стала, T - температура.

У нашому випадку, ми маємо значення тиску (100 кПа) і температури (27ºC), але нам потрібно перевести температуру в абсолютну шкалу Кельвіна. Для цього додамо 273 до значення температури:

T = 27ºC + 273 = 300 K

Тепер ми можемо використати рівняння ідеального газу, щоб знайти концентрацію молекул:

PV = nRT

n = PV / RT

Підставляємо відомі значення:

P = 100 кПа = 100000 Па V - об'єм повітря (не вказано в запиті) R - універсальна газова стала = 8.314 Дж/(моль·К) T = 300 K

Отже, ми не можемо обчислити концентрацію молекул без значення об'єму повітря. Будь ласка, надайте значення об'єму, щоб я міг продовжити обчислення.