Средняя кинетическая энергия поступательного движения отдельных молекул газа равна 8*10^21 дж число молекул в 10 см ^3 составляет 5*10^19. определить давление газа
Добрый день! Рад быть вашим учителем и помочь разобраться с этим вопросом.
Вопрос:
1. Дано давление P = 204 кПа и температура T = 17°C.
У нас есть данные, которые связаны с идеальным газом и молекулами газа (M = 2.10 кг/моль, R = 8,31 Дж/К•моль).
Для решения этого вопроса, нам понадобятся формулы и законы, связанные с идеальным газом. Один из них - это уравнение состояния идеального газа:
PV = nRT,
где P - давление, V - объём газа, n - количество вещества газа (в молях), R - универсальная газовая постоянная, T - температура в Кельвинах.
В нашем случае, у нас уже дано давление P = 204 кПа и температура T = 17°C. Однако, формула работает в Кельвинах. Поэтому, нам нужно перевести температуру из градусов Цельсия в Кельвины.
Формула для перевода температуры из градусов Цельсия в Кельвины:
T(K) = T(°C) + 273.15.
Теперь, мы можем перевести температуру:
T(K) = 17 + 273.15 = 290.15 К.
Теперь, мы можем использовать уравнение состояния идеального газа, чтобы найти количество вещества газа (n), зная давление (P), температуру (T) и универсальную газовую постоянную (R).
PV = nRT.
Мы знаем P = 204 кПа, R = 8,31 Дж/К•моль и T = 290.15 К.
Погрузим известные значения в уравнение:
(204 кПа)(V) = (n)(8,31 Дж/К•моль)(290.15 К).
Теперь, нам нужно найти объём газа (V). Для этого, мы должны перевести данные о давлении (гПа) в Паскали (Па), так как универсальная газовая постоянная (R) имеет Паскали в своих единицах измерения.
1 кПа = 1000 Па.
Переведём давление:
204 кПа = 204 * 1000 Па = 204,000 Па.
Теперь мы можем решить уравнение, чтобы найти количество вещества (n):
(204,000 Па)(V) = (n)(8.31 Дж/К•моль)(290.15 К).
Обратите внимание, что объём (V) в уравнении - неизвестное значение, которое нам нужно найти. Чтобы найти его, мы должны разделить обе части уравнения на давление (204,000 Па):
V = (n)(8,31 Дж/К•моль)(290.15 К) / 204,000 Па.
Теперь, чтобы найти количество вещества (n), мы должны знать молекулярную массу (M). У нас дано M = 2.10 кг/моль.
Убедимся, что между молями и килограммами есть соотношение. Формула для вычисления количества вещества (n) по массе (m) и молярной массе (M):
n = m/M.
Переведём молекулярную массу из кг/моль в г/моль:
2.10 кг/моль = 2.10 * 1000 г/моль = 2100 г/моль.
Теперь мы можем выразить количество вещества (n) через молекулярную массу (M) и массу газа (m):
n = m/M = 2100 г/моль.
Теперь, мы можем подставить найденное значение n в предыдущее уравнение из пункта 7:
V = (2100 г/моль)(8,31 Дж/К•моль)(290.15 К) / 204,000 Па.
Произведем вычисления:
V ≈158.96 Дж/(204,000 Па).
Убедимся, что результат приведен в правильных единицах измерения:
1 Дж = 1 Па•м^3.
Теперь, переведем Дж в Па•м^3:
V ≈ 158.96/1 Па•м^3.
Таким образом, получили значения объёма газа (V) в Па•м^3.
Надеюсь, что объяснение было достаточно понятным и помогло вам в решении этой задачи. Если остались вопросы, не стесняйтесь задавать их! Желаю успехов в обучении!
В данной ситуации, чтобы понять, относительно какого тела водитель автобуса находится в покое, необходимо понять, что означает "находиться в покое". Определение покоя в физике связано с отсутствием изменения скорости, т.е. отсутствием ускорения.
1. Вариант A: Остановки у дороги. Если автобус находится на остановке и не движется, то водитель относительно остановки будет находиться в покое, так как его скорость не меняется, и он не испытывает ускорения. Поэтому относительно остановки водитель автобуса находится в покое.
2. Вариант Б: Мальчика, идущего к выходу автобуса. Если мальчик, идущий к выходу автобуса, движется с постоянной скоростью, и водитель автобуса также движется с той же постоянной скоростью, то относительно этого мальчика водитель автобуса будет находиться в покое. Оба объекта движутся с одинаковой скоростью и не изменяют свою скорость, поэтому относительно мальчика водитель автобуса находится в покое.
3. Вариант В: Машины, едущей ему на встречу. Если машина, едущая навстречу автобусу, движется с противоположной скоростью и сохраняет эту скорость на протяжении всего движения, то относительно этой машины водитель автобуса будет находиться в покое. Оба объекта движутся с равными, но противоположными скоростями, и не изменяют свою скорость, поэтому относительно машины водитель автобуса находится в покое.
4. Вариант Г: Машины, едущей рядом с той же скоростью, что и автобус. Если машина находится рядом с автобусом и движется с той же скоростью, что и автобус, то относительно этой машины водитель автобуса будет находиться в покое. Оба объекта движутся с одинаковой скоростью и не изменяют свою скорость, поэтому относительно этой машины водитель автобуса находится в покое.
Таким образом, основываясь на определении покоя в физике, можно сказать, что относительно всех перечисленных тел (остановки у дороги, мальчика, идущего к выходу автобуса, машины, едущей ему на встречу и машины, едущей рядом с той же скоростью, что и автобус) водитель автобуса находится в покое.
===
p=(2/3)*n*E=(2/3)(N/V)*E=2*5*10^19*8*10^-21/(3*10^-5)≈27*10^3 Па (27 кПа)