Определить плотность разреженного водорода, если длина свободного пробега молекул равна 1 см, а их диаметр 2,3·10-8 см.

Хорошо, давайте решим эту задачу шаг за шагом.

1. Сначала нужно понять, что такое плотность. Плотность обозначает количество массы, которое содержится в единице объема вещества. Величина плотности обычно обозначается буквой p (ро) и вычисляется по формуле:

p = m/V,

где m - масса вещества, а V - его объем.

2. В данной задаче мы хотим найти плотность разреженного водорода. Учитывая, что разреженный газ состоит из отдельных молекул, мы можем использовать понятие числовой плотности, которая представляет собой количество молекул, содержащихся в единице объема газа.

3. Для того чтобы определить плотность разреженного водорода, нам понадобятся данные о длине свободного пробега молекул и их диаметре.

4. Длина свободного пробега молекул - это расстояние, которое молекула проходит между столкновениями с другими молекулами. В данном случае, длина свободного пробега равна 1 см (или 0.01 м).

5. Диаметр молекулы водорода равен 2,3·10^-8 см (или 2.3·10^-10 м).

6. Для определения числовой плотности разреженного водорода, нужно найти объем занимаемый одной молекулой водорода. Поскольку молекулы имеют форму сферы, объем одной молекулы можно вычислить по формуле для объема сферы:

V = (4/3)·π·(r^3),

где V - объем, π - математическая константа, r - радиус.

7. Радиус молекулы можно определить по формуле:

r = d/2,

где r - радиус, d - диаметр.

8. Заменяя значения диаметра и радиуса в формуле для объема сферы, мы можем вычислить объем одной молекулы водорода.

9. Теперь мы можем определить объем, занимаемый единицей объема газа, в котором находится разреженный водород. Этот объем будем обозначать V(ед), а объем одной молекулы - V(молекула). Тогда числовая плотность разреженного водорода будет равна отношению объема молекул к величине V(ед), и мы можем записать формулу:

p = V(молекула) / V(ед).

10. Наконец, подставляя значения объема молекулы и длины свободного пробега в формулу для плотности, вычисляем искомое значение.

Итак, плотность разреженного водорода будет равна:

p = [(4/3)·π·(r^3)] / (0.01 м),

где r = 2.3·10^-10 м.

Я надеюсь, что это подробное объяснение помогло вам понять, как решить эту задачу. Если у вас возникнут еще вопросы, не стесняйтесь задавать.