Question

.B 4-х кубічних метрах газу знаходиться 1.6-10% молекул. Середня кінетична енергія однієї молекули 8-10 Дж, знайти тиск газу

Answer 1

Ответ:

Не можна точно визначити тиск газу без відомостей про масу молекул.

Объяснение:

Нам необхідно знайти тиск газу, використовуючи дані про кількість молекул, об'єм газу та середню кінетичну енергію молекул.

Спочатку використаємо формулу Больцмана для знаходження середнього квадратичного швидкості молекул:

v = sqrt((3kT) / m),

де k - стала Больцмана, T - абсолютна температура, m - маса однієї молекули.

Із середньої кінетичної енергії можна знайти температуру, використовуючи формулу:

Ek = (3/2)kT,

де Ek - середня кінетична енергія однієї молекули.

Тоді маємо:

T = (2/3)(Ek/k).

Підставляючи вираз для швидкості в формулу ідеального газу:

PV = NkT,

де P - тиск газу, V - об'єм газу, N - кількість молекул газу, отримаємо:

P = Nm(v^2) / (3V).

Підставляємо дані:

N = (1.6 x 10^20) молекул

V = 4 м^3

m = маса однієї молекули (не надано в умові, тому не можна точно визначити)

Ek = 8 x 10^-20 Дж

k = 1.38 x 10^-23 Дж/К

Спочатку знайдемо температуру:

T = (2/3)(Ek/k) = (2/3)(8 x 10^-20 J / 1.38 x 10^-23 J/K) ≈ 3.45 x 10^2 K

Далі знайдемо швидкість молекул:

v = sqrt((3kT) / m)

Нам не дана маса молекули, тому не можемо визначити швидкість.

Отже, не можна точно визначити тиск газу без відомостей про масу молекул.