1) Найти число молекул, содержащихся в 1м^3 углекислого газа.
2) Определить температуру газа, если средняя кинетическая энергия поступательного движения одной молекулы 6.9 * 10^-21
3) Определить общую установившуюся температуру после смешивания 500 гр воды 40 градусах и 200 гр керосина при 20 градусах

Предыдущий
вопрос Следующий
вопрос

1) Для нахождения числа молекул углекислого газа в 1 м^3 можно воспользоваться формулой идеального газа:

N = (P V) / (R T),

где N - количество молекул газа, P - давление газа, V - объем газа, R - универсальная газовая постоянная, T - абсолютная температура.

Для углекислого газа универсальная газовая постоянная равна примерно 8.31 Дж/(моль*К). При нормальных условиях давление углекислого газа равно примерно 101325 Па, а температура принимается около 300 К.

Таким образом, подставляя значения в формулу, получаем:

N = (101325 Па 1 м^3) / (8.31 Дж/(мольК) * 300 К) = 407700 молекул.

Ответ: в 1 м^3 углекислого газа содержится примерно 407700 молекул.

2) Средняя кинетическая энергия поступательного движения одной молекулы газа определяется формулой:

1/2 m v^2 = 3/2 k T,

где m - масса одной молекулы, v - средняя скорость молекулы, k - постоянная Больцмана (примерно 1.38 * 10^-23 Дж/К), T - температура газа.

Из этой формулы можно найти температуру:

T = (m v^2) / (3 k),

T = (m (6.9 10^-21 Дж)) / (3 1.38 10^-23 Дж/К),

T = 1380 К.

Ответ: температура газа равна 1380 К.

3) Для определения общей установившейся температуры можно воспользоваться законом сохранения энергии:

m1 c1 (Tf - Ti1) + m2 c2 (Tf - Ti2) = 0,

где m1 и m2 - массы веществ, c1 и c2 - их теплоемкости, Tf - общая установившаяся температура, Ti1 и Ti2 - начальные температуры.

Подставляя значения, получаем:

500 г 4186 Дж/(кгК) (Tf - 40 градусов) + 200 г 2100 Дж/(кгК) (Tf - 20 градусов) = 0,

(2093000 Tf - 83600000) + (420000 Tf - 8400000) = 0,

(2093000 + 420000) * Tf = 92000000,

Tf = 92000000 / 2513000 ≈ 36.63 градуса.

Ответ: общая установившаяся температура после смешивания будет примерно 36.63 градуса.