В одном кубическом метре газа при давлении 1,2*10^5 Па содержится 2*10^25 молекул,средняя квадратичная скорость которых 600 м/с.Определить массу одной молекулы этого газа?
Для решения данной задачи нам необходимо воспользоваться формулой кинетической энергии молекул газа, которая записывается следующим образом:
Ek = 1/2 m v^2
где Ek - кинетическая энергия молекулы газа, m - масса молекулы, v - средняя квадратичная скорость молекул.
Известно, что средняя квадратичная скорость молекул равна 600 м/с. Также нам дано, что в одном кубическом метре газа содержится 2*10^25 молекул.
Сначала найдем кинетическую энергию одной молекулы газа:
Ek = 1/2 m v^2 Ek = 1/2 m 600600600^2 Ek = 180000 * m
Также нам известно, что давление газа P = F/S, где F - сила удара молекул о стенку сосуда, S - площадь стенки, а N - количество молекул в одном кубическом метре. Также можно выразить силу удара через изменение импульса: F = N<em>m</em>vN<em>m</em>vN<em>m</em>v/t, где t - время удара.
Из этого мы можем найти массу молекулы:
F = P S N</em>m<em>vN </em> m <em> vN</em>m<em>v / t = P S m = P<em>S</em>tP <em> S </em> tP<em>S</em>t / N∗vN * vN∗v
Подставив все данные, получим:
m = 1.2<em>105Па</em>1м2<em>1с1.2<em>10^5 Па </em> 1 м^2 <em> 1 с1.2<em>105Па</em>1м2<em>1с / 2</em>1025мол<em>600м/с2</em>10^25 мол <em> 600 м/с2</em>1025мол<em>600м/с
m = 610^-22 кг
Таким образом, масса одной молекулы данного газа составляет 6*10^-22 кг.
Для решения данной задачи нам необходимо воспользоваться формулой кинетической энергии молекул газа, которая записывается следующим образом:
Ek = 1/2 m v^2
где Ek - кинетическая энергия молекулы газа, m - масса молекулы, v - средняя квадратичная скорость молекул.
Известно, что средняя квадратичная скорость молекул равна 600 м/с. Также нам дано, что в одном кубическом метре газа содержится 2*10^25 молекул.
Сначала найдем кинетическую энергию одной молекулы газа:
Ek = 1/2 m v^2
Ek = 1/2 m 600600600^2
Ek = 180000 * m
Также нам известно, что давление газа P = F/S, где F - сила удара молекул о стенку сосуда, S - площадь стенки, а N - количество молекул в одном кубическом метре. Также можно выразить силу удара через изменение импульса: F = N<em>m</em>vN<em>m</em>vN<em>m</em>v/t, где t - время удара.
Из этого мы можем найти массу молекулы:
F = P S
N</em>m<em>vN </em> m <em> vN</em>m<em>v / t = P S
m = P<em>S</em>tP <em> S </em> tP<em>S</em>t / N∗vN * vN∗v
Подставив все данные, получим:
m = 1.2<em>105Па</em>1м2<em>1с1.2<em>10^5 Па </em> 1 м^2 <em> 1 с1.2<em>105Па</em>1м2<em>1с / 2</em>1025мол<em>600м/с2</em>10^25 мол <em> 600 м/с2</em>1025мол<em>600м/с m = 610^-22 кг
Таким образом, масса одной молекулы данного газа составляет 6*10^-22 кг.