Решить задачу:Найти концентрацию молекул кислорода,если при давлении 2*10(в пятой степени) паскаль,средняя квадратичная скорость равна 700м/с

Предыдущий
вопрос Следующий
вопрос

Для решения данной задачи нужно воспользоваться формулой для вычисления средней квадратичной скорости молекул газа:

v = sqrt((3 k T) / m),

где v - средняя квадратичная скорость молекул,

k - постоянная Больцмана (1,38*10^(-23) Дж/К),

T - температура в кельвинах,

m - масса молекулы.

Молярная масса кислорода (O2) равна примерно 32 г/моль или 0,032 кг/моль. Следовательно, масса одной молекулы кислорода составляет 5,3*10^(-26) кг.

Теперь можем выразить температуру через среднюю квадратичную скорость и использовать эту формулу для нахождения концентрации молекул:

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

T = (5,310^(-26) (700)^2) / (3 1,3810^(-23)) = 1390 K.

Теперь можем использовать уравнение состояния идеального газа для нахождения концентрации молекул кислорода:

pV = nRT,

n = (pV) / (RT),

где p - давление газа, V - объем газа, R - универсальная газовая постоянная (8,31 Дж/(моль*К)), n - количество молекул газа в молях.

Для кислорода давление равно 210^5 Па (210^5 Н/м²), а при нормальных условиях (0°С, 101 325 Па, 22,4 л) один моль газа занимает объем 22,4 л.

Следовательно, n = (210^5 22,4) / (1390 * 8,31) ≈ 62 моль.

Таким образом, концентрация молекул кислорода составляет около 62 молекул.