Question

ПОМОГИТЕ РЕШИТЬ ЗАДАЧУ !!! )))) Определить плотность кислорода, находящегося под давлением 2*10^5 Па, если средняя кинетическая энергия постепательного движение одной молекулы кислорода равна 1,2*10^-20 Дж

Answer 1

Дано;
p = 2*10⁵ Па
<E> = 1,2*10⁻²⁰ Дж
___________
ρ - ?

Кинетическая энергия:
<E> = 3*k*T/2
Отсюда:
T=2*<E>/(3*k) = 580 K
(Здесь k=1,38*10⁻²³ Дж/(К·моль) - постоянная Больцмана)

Уравнение Клапейрона-Менделеева:
p*V=m*R*T/M
Разделим на объем и учтем, что плотность ρ=m/V.
p = ρ*R*T/M  (здесь M=32*10⁻³ кг/моль - молярная масса кислорода)

ρ=p*M/(R*T) = 2*10⁵*32*10⁻³/(8,31*580)= 1,33 кг/м³

Answer 2

Для решения данной задачи, мы можем использовать формулу для расчета средней кинетической энергии постепательного движения молекулы:

E = (3/2) * k * T,

где E - средняя кинетическая энергия молекулы, k - постоянная Больцмана (k = 1.38 * 10^-23 Дж/К), T - температура (в данной задаче нам не дана температура, но для упрощения расчета мы можем предположить ее равной комнатной температуре, около 300 К).

Таким образом, подставляя данную информацию в формулу:

1.2 * 10^-20 = (3/2) * 1.38 * 10^-23 * 300.

Далее, решая уравнение относительно температуры, мы можем найти ее значение:

T = (1.2 * 10^-20) / ((3/2) * 1.38 * 10^-23 * 300).

Подставляя полученное значение температуры в уравнение и решая его, мы можем найти плотность кислорода:

P = (n * k * T) / V,

где P - давление, n - количество молекул кислорода, V - объем кислорода.

Учитывая, что 1 моль газа содержит примерно 6.02 * 10^23 молекул, можно найти количество молекул:

n = (давление * V) / (k * T).

Подставив все значения в уравнение, получим ответ:

P = ((2 * 10^5) * V) / (1.38 * 10^-23 * (1.2 * 10^-20) / ((3/2) * 1.38 * 10^-23 * 300)).