Найдите число молекул азота в двух кубических метрах, при давлении 10*5 ПА и скорости молекулы азота 1800 м/с Найдите число молекул азота в двух кубических метрах, при давлении 10*5 ПА и скорости молекулы азота 1800 м/с

Предыдущий
вопрос Следующий
вопрос

Для решения данной задачи нужно воспользоваться уравнением состояния идеального газа:
PV = nRT

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

Поскольку дано, что давление P = 10^5 ПА и объем V = 2 кубических метра, то
PV = nRT
(10^5 ПА) (2 куб.м) = n R T
2 10^5 = n R T
200 000 = n R T

Также дано, что скорость молекулы азота 1800 м/с. Мы можем связать это значение со средней кинетической энергией молекул:
v = sqrt(2 * E_k / m)
где v - скорость молекулы, E_k - средняя кинетическая энергия молекул, m - масса молекулы

Так как известна скорость молекулы и средняя кинетическая энергия пропорциональна температуре, мы можем выразить температуру через скорость молекулы:
1800 = sqrt(2 E_k / m)
E_k = 1/2 m v^2
T = E_k / R
T = (1/2 m * v^2) / R

Подставим это значение температуры обратно в уравнение состояния идеального газа:
200 000 = n R (1/2 m v^2) / R
n = (200 000) / (1/2 m v^2)

Мы можем подставить во всех формулах значения универсальной газовой постоянной R и массы молекул азота, чтобы найти количество молекул (n).