Question

Средние кинетические энергии молекул газов в сосудах 1 и 2 одинаковы. Для первого сосуда: V, m= 4г H2, n1=6х10^24 м-3; для второго: 0,5V, m= 2г Не, р2 = 3 ат. А) Чему равна концентрация молекул во втором сосуде?Б) Чему равно давление газа в первом сосуде?В) Чему равен объем первого сосуда?Г) Чему равна средняя кинетическая энергия молекул газов?Д) Во сколько раз отличаются средние скорости теплового движения молекул в сосудах?

Answer 1

А) Найдем число молекул гелия. $N= \frac{m}{M} *Na= \frac{0,002}{0,004} *6*10^{23}=3*10^{23}$

$n= \frac{N}{V} = \frac{3*10^{23}}{0,5V} =6*10^{23}* \frac{1}{V}$

Чтобы определить объем, нам нужно найти давление р1.
По определению, если кинетические энергии равны, равны и температуры газов. $T_{1}=T_{2}$
Отсюда, $\frac{p_{1}*V_{1}*M_{1}}{m_{1}} = \frac{p_{2}*V_{2}*M_{2}}{m_{2}}$

$\frac{p_{1}*M_{1}}{m_{1}} = \frac{p_{2}*0,5*M_{2}}{m_{2}}$

$p_{1} = \frac{0,5*p_{2}*M_{2}*m_{1}}{M_{1}*m_{2}} = \frac{15*10^{4}*0,004*0,004}{0,002*0,002} =6*10^{5}$Па

$n_{2}= \frac{p_{2}*n_{1}}{p_{1}} = \frac{3*10^{5}*6*10^{24}}{6*10^{5}} =3*10^{24}$

$E= \frac{3*p}{2*n} = \frac{3*6*10^{5}}{2*6*10^{24}} =1,5*10^{-19}$Дж

Ясно, что если температуры равны, равны и энергии, и скорости молекул.
Ой, формула расчета объема исчезла) Наверное мышкой выделял и нечаянно ставил поверх другое уравнение.... Ну там уж просто, объем V равен число молекул N делить на концентрацию n