Внаправлении стенки летит поток молекул водорода со средней скоростью 600 м/с и концентрацией 2,4 × 10^19 см^ -3 и соударяется с ней. чему равно давление, производимое на стенку ? ответ выразить в кпа.

ответ выражен в 1278кпа

Для решения данной задачи нам необходимо учитывать несколько физических величин: скорость молекул, концентрацию и давление.

Давление является функцией скорости молекул и концентрации, и может быть вычислено с использованием формулы:

P = (m * v * N) / V,

где P - давление, m - масса одной молекулы, v - скорость молекул, N - концентрация, а V - объем.

Для начала, нам необходимо привести все величины к одной системе измерения.
Дано, что скорость молекул водорода составляет 600 м/с. Поделим данную величину на 100, чтобы получить ее значение в см/с. Теперь наша скорость составляет 6 м/с.

Далее, необходимо учесть концентрацию молекул водорода, равную 2,4 × 10^19 см^ -3. Это количество молекул находится в одном кубическом сантиметре (см^3) объема.

Теперь рассмотрим формулу для вычисления давления:

P = (m * v * N) / V.

Так как в задаче нам не дан объем, мы не можем точно вычислить давление. Однако, можно сделать предположение, что объем занимаемый одной молекулой водорода очень мал и приближенно равен нулю. Таким образом, можно считать, что объем, в котором находится поток молекул водорода в нашей системе, равен объему стенки, с которой молекулы сталкиваются.

Поэтому, мы можем пренебрегать объемом и формула для вычисления давления примет следующий вид:

P = (m * v * N),

где m - масса одной молекулы, v - скорость молекул, N - концентрация.

Теперь рассмотрим массу одной молекулы водорода. Масса одной молекулы H2 составляет примерно 2 * 1g/mole = 2 g/mole. Используя перевод величины из граммов в кг, масса одной молекулы H2 составляет 0,002 кг.

Теперь, подставим все значения в формулу для давления:

P = (0,002 кг * 6 м/с * 2,4 × 10^19 см^ -3).

Теперь давление будет выражено в килопаскалях (кПа). Как известно, 1 Па = 1 Н/м^2, а 1 кПа = 1000 Н/м^2.

Итак, подставим значения:

P = (0,002 кг * 6 м/с * 2,4 × 10^19 см^ -3) = 0,0288 кг * м/с * см^ -3.

Теперь нужно преобразовать полученную величину в Н/м^2 или кПа:

0,0288 кг * м/с * см^ -3 = 0,0288 кг * 100 м/с * м^ -3 = 2,88 кг/с * м^ -2.

Далее, переведем полученную величину в Н/м^2, используя соотношение 1 кг/с * м^ -2 = 1 Н/м^2:

2,88 кг/с * м^ -2 = 2,88 Н/м^2.

И, наконец, переведем ответ в килопаскали:

2,88 Н/м^2 = 2,88 кПа.

Таким образом, давление, производимое на стенку, составляет 2,88 кПа.