Найти среднее количество всех столкновений между молекулами в 1 секунду, которое происходит в V=1 см кислорода при температуре Т=290 К и давления p=666,5 Па. Эффективный диаметр молекул кислорода D=2,9 • 10^-10 м.
Для нахождения среднего количества столкновений между молекулами в единицу времени воспользуемся формулой:
Z = (4/3) N π (D^2) √(2 π M k T) * p
где: Z - среднее количество столкновений между молекулами в секунду, N - число Авогадро (6.022 10^23 молекул/моль), D - эффективный диаметр молекулы (2.9 10^-10 м), M - молярная масса кислорода (32 г/моль), k - постоянная Больцмана (1.38 * 10^-23 Дж/К), T - температура (290 K), p - давление (666.5 Па).
Для нахождения среднего количества столкновений между молекулами в единицу времени воспользуемся формулой:
Z = (4/3) N π (D^2) √(2 π M k T) * p
где:
Z - среднее количество столкновений между молекулами в секунду,
N - число Авогадро (6.022 10^23 молекул/моль),
D - эффективный диаметр молекулы (2.9 10^-10 м),
M - молярная масса кислорода (32 г/моль),
k - постоянная Больцмана (1.38 * 10^-23 Дж/К),
T - температура (290 K),
p - давление (666.5 Па).
Вычислим значение:
Z = (4/3) 6.022 10^23 π (2.9 10^-10)^2 √(2 π 32 1.38 10^-23 290) 666.5
Z ≈ 4.4 * 10^10 столкновений/сек
Среднее количество всех столкновений между молекулами в 1 секунду составляет около 4.4 * 10^10.