Физика - Задача: 1 кубичексий метр газа под давлением 1.5 * 10^5 Pa, содержит 2 * 10^25 молекулы. Термическая скорость молекул ровна 600 метров в секунду. Узнайте массу одной молекулы.

Предыдущий
вопрос Следующий
вопрос

Для решения этой задачи нам необходимо воспользоваться формулой идеального газа:

PV = nRT

где:
P - давление (1.5 10^5 Pa)
V - объем (1 кубический метр)
n - количество молекул газа (2 10^25 молекул)
R - универсальная газовая постоянная (8.314 Дж/(моль * К))
T - температура в кельвинах (для данной задачи предположим, что температура равна комнатной и составляет примерно 300 К)

Теперь выразим массу одной молекулы из данной формулы.

n = m/M

где:
m - масса (нам неизвестна)
M - молярная масса одной молекулы

Таким образом, мы имеем два уравнения:

P * V = nRT
n = m/M

Подставим первое уравнение во второе и найдем массу одной молекулы:

P V = (m/M) RT

m/M = (P * V) / (RT)

m/M = (1.5 10^5 1) / (8.314 * 300)

m/M = 75 / 2494.2

m/M ≈ 0.03

Таким образом, масса одной молекулы приблизительно равна 0.03 универсальных единиц массы (u).