Question

СРОЧНО!!!!
Який тиск на стінки посудини створює газ, густина якого 4,8 кг/м3, при середньоквадратичній швидкості його атомів 600 м/с?

Answer 1

Ответ: газ, плотность которого 4,8 кг/м3, при среднеквадратичной скорости его атомов 600 м/с, создает давление на стенки сосуда, равное примерно 3,22 * 10^-11 Па.

Давление, создаваемое газом на стенки сосуда, можно вычислить по формуле:

p = (1/3) * n * m * v^2,

где n - концентрация газа (количество молей на единицу объема), m - масса одного атома газа, v - среднеквадратичная скорость атомов газа.

Для вычисления концентрации газа, необходимо знать его плотность. Плотность газа выражается через молярную массу и константу Авогадро:

p = (m / M) * N * k * T,

где M - молярная масса газа, N - число молекул газа в единице объема, k - постоянная Больцмана, T - температура газа.

Плотность газа можно выразить как:

ρ = p / R * T,

где R - универсальная газовая постоянная.

Зная плотность газа и среднеквадратичную скорость его атомов, можно вычислить давление на стенки сосуда:

m = M / N,

n = ρ / M,

p = (1/3) * n * m * v^2,

где M - молярная масса газа, R - универсальная газовая постоянная.

Для воздуха, приблизительно схожего с идеальным газом, молярная масса равна 0,029 кг/моль. При нормальных условиях (температура 273,15 К, давление 101325 Па) концентрация воздуха равна 2,69 * 10^25 молекул/м^3.

Подставляя данные в формулу, получаем:

m = 0,029 / 6,02 * 10^23 ≈ 4,82 * 10^-26 кг,

n = 4,8 / 0,029 ≈ 165,52 моль/м^3,

p = (1/3) * 165,52 * 4,82 * 10^-26 * (600)^2 ≈ 3,22 * 10^-11 Па.