Для нахождения концентрации молекул водорода можно использовать уравнение Максвелла-Больцмана:
n = P / (k * T)
где: n - концентрация молекул, P - давление (0,4 МПа = 0,4 10^6 Па), k - постоянная Больцмана (1,38 10^-23 Дж/К), T - температура.
Мы знаем, что средняя квадратичная скорость молекул v = 800 м/с. Также из кинетической теории газов следует, что v = sqrt(3kT/m), где m - масса молекулы. Так как рассматриваем водород (H2), масса молекулы водорода равна примерно 21.6710^-27 кг.
Из этих уравнений мы можем выразить T:
T = m(v^2) / (3k)
Подставим известные значения и получим:
T = 2 1,67 10^-27 кг (800 м/с)^2 / (3 1,38 * 10^-23 Дж/К) ≈ 424,26 К
Теперь можем найти концентрацию молекул водорода:
n = 0,4 10^6 Па / (1,38 10^-23 Дж/К 424,26 К) ≈ 7,58 10^24 молекул/м^3
Таким образом, концентрация молекул водорода при давлении 0,4 МПа и средней квадратичной скорости 800 м/с составляет примерно 7,58 * 10^24 молекул/м^3.
Для нахождения концентрации молекул водорода можно использовать уравнение Максвелла-Больцмана:
n = P / (k * T)
где:
n - концентрация молекул,
P - давление (0,4 МПа = 0,4 10^6 Па),
k - постоянная Больцмана (1,38 10^-23 Дж/К),
T - температура.
Мы знаем, что средняя квадратичная скорость молекул v = 800 м/с. Также из кинетической теории газов следует, что v = sqrt(3kT/m), где m - масса молекулы. Так как рассматриваем водород (H2), масса молекулы водорода равна примерно 21.6710^-27 кг.
Из этих уравнений мы можем выразить T:
T = m(v^2) / (3k)
Подставим известные значения и получим:
T = 2 1,67 10^-27 кг (800 м/с)^2 / (3 1,38 * 10^-23 Дж/К) ≈ 424,26 К
Теперь можем найти концентрацию молекул водорода:
n = 0,4 10^6 Па / (1,38 10^-23 Дж/К 424,26 К) ≈ 7,58 10^24 молекул/м^3
Таким образом, концентрация молекул водорода при давлении 0,4 МПа и средней квадратичной скорости 800 м/с составляет примерно 7,58 * 10^24 молекул/м^3.