Question

Нужно решить четыре задачи по физике. Срочно! 10 класс1 Задача.Под каким давлением находится в баллоне кислород, если вместимость баллона 5л., а кинетическая энергия поступательного движения всех молекул кислорода Wк=6 кДЖ.2 Задача.На некоторой высоте давление воздуха p=3*10^4 Па, а температура t=-43*C. Какова плотность воздуха на этой высоте.3. Задача.Найдите импульс молекулы водорода при температуре t=20*C. Скорость молекулы считать равной средней квадратичной. 4. Задача.Сколько молекул воздуха выйдет из комнаты объемом V=120м^3 при повышении температуры от 15 до 25 *С? Атмосферное давление p=10^5 Па.

Answer 1

Задачи прикрепелены ниже во вложениях

Answer 2

Задача 1: Давление в баллоне с кислородом

Для решения данной задачи, нам дана вместимость баллона (V = 5 л) и кинетическая энергия поступательного движения всех молекул кислорода (Wк = 6 кДж). Мы должны найти давление в баллоне с кислородом.

Для начала, давление можно выразить через кинетическую энергию молекул:

P = (2/3) * (Wк / V)

где P - давление, Wк - кинетическая энергия, V - объем баллона.

Подставляя значения в формулу, получаем:

P = (2/3) * (6 кДж / 5 л)

Выполняя вычисления, получаем:

P ≈ 2.4 кДж/л

Таким образом, давление в баллоне с кислородом составляет примерно 2.4 кДж/л.

Задача 2: Плотность воздуха на заданной высоте

В данной задаче, нам дано давление воздуха (p = 3 * 10^4 Па) и температура (t = -43 °C) на некоторой высоте. Мы должны найти плотность воздуха на этой высоте.

Для решения данной задачи, мы можем использовать уравнение состояния идеального газа:

p = ρ * R * T

где p - давление, ρ - плотность, R - универсальная газовая постоянная, T - температура в Кельвинах.

Для перевода температуры из градусов Цельсия в Кельвины, мы используем следующую формулу:

T(K) = t(°C) + 273.15

Подставляя значения в формулу, получаем:

ρ = p / (R * T)

ρ = (3 * 10^4 Па) / (R * (-43 °C + 273.15))

Выполняя вычисления, получаем:

ρ ≈ 1.14 кг/м³

Таким образом, плотность воздуха на заданной высоте составляет примерно 1.14 кг/м³.

Задача 3: Импульс молекулы водорода

В данной задаче, нам дана температура (t = 20 °C) и мы должны найти импульс молекулы водорода при данной температуре.

Импульс молекулы можно выразить через её массу (m) и скорость (v):

p = m * v

Для нахождения скорости молекулы, мы можем использовать формулу для средней квадратичной скорости:

v = sqrt(3 * k * T / m)

где k - постоянная Больцмана, T - температура в Кельвинах, m - масса молекулы.

Для водорода, масса молекулы (m) составляет примерно 2 г/моль.

Подставляя значения в формулу, получаем:

v = sqrt(3 * k * (20 °C + 273.15) / (2 г/моль))

Выполняя вычисления, получаем:

v ≈ 1930 м/с

Теперь, мы можем найти импульс молекулы, используя формулу:

p = m * v

p = (2 г/моль) * (1930 м/с)

Выполняя вычисления, получаем:

p ≈ 3.86 кг·м/с

Таким образом, импульс молекулы водорода при температуре 20 °C составляет примерно 3.86 кг·м/с.

Задача 4: Количество молекул воздуха при изменении температуры

В данной задаче, нам дан объем комнаты (V = 120 м³), начальная температура (t1 = 15 °C), конечная температура (t2 = 25 °C) и атмосферное давление (p = 10^5 Па). Мы должны найти количество молекул воздуха, которое выйдет из комнаты при изменении температуры.

Для решения данной задачи, мы можем использовать уравнение состояния идеального газа:

p * V = n * R * T

где p - давление, V - объем, n - количество молекул, R - универсальная газовая постоянная, T - температура в Кельвинах.

Мы можем переписать уравнение в следующем виде:

n = (p * V) / (R * T)

Для начальной температуры, мы можем вычислить количество молекул (n1):

n1 = (p * V) / (R * (t1 + 273.15))

Аналогично, для конечной температуры, мы можем вычислить количество молекул (n2):

n2 = (p * V) / (R * (t2 + 273.15))

Теперь, мы можем найти разницу в количестве молекул:

Δn = n2 - n1

Δn = [(p * V) / (R * (t2 + 273.15))] - [(p * V) / (R * (t1 + 273.15))]

Подставляя значения в формулу, получаем:

Δn = [(10^5 Па) * (120 м³)] / [(8.314 Дж/(моль·К)) * ((25 °C + 273.15) - (15 °C + 273.15))]

Выполняя вычисления, получаем:

Δn ≈ 0.072 моль

Таким образом, количество молекул воздуха, которое выйдет из комнаты при изменении температуры от 15 °C до 25 °C, составляет примерно 0.072 моль.