Решите задачи по физике на тему МОЛЕКУЛЯРНО-КИНЕТИЧЕСКАЯ ТЕОРИЯ ИДЕАЛЬНОГО ГАЗА Определите среднюю квадратичную скорость молекул Аргона при температуре 127° СГаз Неон находится находится в накаленном состоянии его температура 227° С, в сосуде 12 см³, его давление повысилось до 0,6 МПа. Определите количество молекул Неона
Для решения данной задачи воспользуемся формулой для средней квадратичной скорости молекул газа: vrms=3kTmv_{rms} = \sqrt{\frac{3kT}{m}}vrms=m3kT Где kkk - постоянная Больцмана, TTT - температура в Кельвинах, mmm - масса молекулы газа. Для молекулы Аргона масса m=6.63×10−26m = 6.63 \times 10^{-26}m=6.63×10−26 кг. Температура 127° C = 400 K. Подставляем значения в формулу: vrms=3×1.38×10−23×4006.63×10−26v_{rms} = \sqrt{\frac{3 \times 1.38 \times 10^{-23} \times 400}{6.63 \times 10^{-26}}}vrms=6.63×10−263×1.38×10−23×400 vrms=7.82×103v_{rms} = \sqrt{7.82 \times 10^{3}}vrms=7.82×103 vrms≈88.5 м/cv_{rms} \approx 88.5 \, \text{м/c}vrms≈88.5м/c Итак, средняя квадратичная скорость молекул Аргона при 127° C составляет примерно 88.5 м/c.Для определения количества молекул Неона воспользуемся уравнением состояния идеального газа: PV=nRTPV = nRTPV=nRT Где PPP - давление, VVV - объем, nnn - количество молекул газа, RRR - газовая постоянная, TTT - температура. Переведем температуру в Кельвины: 227° C = 500 K. Подставляем известные значения для Неона в уравнение: 0.6 МПа×12×10−6 м3=n×8.31×5000.6 \, \text{МПа} \times 12 \times 10^{-6} \, \text{м}^3 = n \times 8.31 \times 5000.6МПа×12×10−6м3=n×8.31×500 7.2×10−7=4155n7.2 \times 10^{-7} = 4155n7.2×10−7=4155n n≈1.73×103n \approx 1.73 \times 10^{3}n≈1.73×103 Итак, количество молекул газа Неона в данном случае составляет примерно 1.73 \times 10^{3}.
vrms=3kTmv_{rms} = \sqrt{\frac{3kT}{m}}vrms =m3kT
Где kkk - постоянная Больцмана, TTT - температура в Кельвинах, mmm - масса молекулы газа.
Для молекулы Аргона масса m=6.63×10−26m = 6.63 \times 10^{-26}m=6.63×10−26 кг.
Температура 127° C = 400 K.
Подставляем значения в формулу:
vrms=3×1.38×10−23×4006.63×10−26v_{rms} = \sqrt{\frac{3 \times 1.38 \times 10^{-23} \times 400}{6.63 \times 10^{-26}}}vrms =6.63×10−263×1.38×10−23×400
vrms=7.82×103v_{rms} = \sqrt{7.82 \times 10^{3}}vrms =7.82×103
vrms≈88.5 м/cv_{rms} \approx 88.5 \, \text{м/c}vrms ≈88.5м/c
Итак, средняя квадратичная скорость молекул Аргона при 127° C составляет примерно 88.5 м/c.Для определения количества молекул Неона воспользуемся уравнением состояния идеального газа:
PV=nRTPV = nRTPV=nRT
Где PPP - давление, VVV - объем, nnn - количество молекул газа, RRR - газовая постоянная, TTT - температура.
Переведем температуру в Кельвины: 227° C = 500 K.
Подставляем известные значения для Неона в уравнение:
0.6 МПа×12×10−6 м3=n×8.31×5000.6 \, \text{МПа} \times 12 \times 10^{-6} \, \text{м}^3 = n \times 8.31 \times 5000.6МПа×12×10−6м3=n×8.31×500
7.2×10−7=4155n7.2 \times 10^{-7} = 4155n7.2×10−7=4155n
n≈1.73×103n \approx 1.73 \times 10^{3}n≈1.73×103
Итак, количество молекул газа Неона в данном случае составляет примерно 1.73 \times 10^{3}.