В, объем которого 2,53*10^-3 м^-3 содержится углекислотный газ. температура газа 127 с , давление 14кпа. найти число молекул в и общее число столкновений между всеми молекулами за одну секунду, если диаметр молекулы принять равным 3*10^-10 м?

Marishkakey Marishkakey    1   10.05.2019 05:54    22

Ответы
DEH111 DEH111  23.12.2023 10:45
Для решения этой задачи, мы будем использовать идеальный газовый закон и формулы, связанные с числом молекул и числом столкновений.

1) Найдем количество молекул в газе:
Для этого воспользуемся формулой:
N = (PV)/(RT), где N - количество молекул, P - давление, V - объем, R - универсальная газовая постоянная (примерное значение: 8.314 Дж/(К*моль)), T - температура.

N = (14 * 10^3 * 2.53 * 10^-3) / (8.314 * (273 + 127))
N ≈ 8.67 * 10^20 молекул

Ответ: В данном газе содержится примерно 8.67 * 10^20 молекул.

2) Найдем общее число столкновений между всеми молекулами за одну секунду:
Для этого воспользуемся формулой:
Число столкновений = (N * (N - 1) * с)/2, где N - количество молекул, с - предполагаемая скорость молекулы.

В нашем случае диаметр молекулы принимается равным 3 * 10^-10 м. Диаметр молекулы можно использовать для определения средней скорости молекулы (v) с использованием формулы:
v = sqrt((8 * k * T) / (π * m)), где k - постоянная Больцмана (примерное значение: 1.38 * 10^-23 Дж/К), T - температура, m - масса молекулы (неизвестная).

Для нахождения массы молекулы углекислоты (CO2), мы можем использовать молярную массу этого вещества (44 г/моль) и константу Авогадро (6.022 * 10^23 м/моль), формулу:
масса молекулы = молярная масса / число Авогадро

масса молекулы = 44 / (6.022 * 10^23)
масса молекулы ≈ 7.3 * 10^-26 кг

Теперь мы можем найти среднюю скорость молекулы:
v = sqrt((8 * 1.38 * 10^-23 * (273 + 127)) / (π * 7.3 * 10^-26))
v ≈ 418 м/с

Теперь мы можем найти общее число столкновений:
Число столкновений = (8.67 * 10^20 * (8.67 * 10^20 - 1) * 418)/2
Число столкновений ≈ 1.082 * 10^44 столкновений

Ответ: Общее число столкновений между всеми молекулами за одну секунду составляет примерно 1.082 * 10^44 столкновений.
ПОКАЗАТЬ ОТВЕТЫ
Другие вопросы по теме Физика