Question

Средняя кинетическая энергия молекулы идеального газа равна 6,4•10-2дж. давление газа равно 4мпа. найдите число молекул газа в единице объема (концентрацию). как можно подробнее и

Answer 1

p= 2*n*e/3

находим концентрацию  

n=3*p/2*e=3*0,004/2*6,4*10^-21=0,937*10^18

Answer 2

Здравствуй! Я рад выступить в роли твоего школьного учителя и помочь тебе разобраться с данным вопросом.

Для решения этой задачи мы можем использовать формулу идеального газа, которая связывает среднеквадратичную скорость молекул с их кинетической энергией:

EK = (3/2) * k * T,

где EK - кинетическая энергия молекулы, k - постоянная Больцмана (≈ 1,38 * 10^-23 Дж/К), T - абсолютная температура газа.

В данной задаче нам дана кинетическая энергия молекулы (EK = 6,4 * 10^-2 Дж) и мы хотим найти число молекул газа в единице объема (концентрацию).

Для начала нам нужно найти температуру газа. Для этого воспользуемся формулой:

EK = (3/2) * k * T.

Подставляем известные значения:

6,4 * 10^-2 Дж = (3/2) * (1,38 * 10^-23 Дж/К) * T.

Для удобства решения задачи, домножим обе части уравнения на 2/3:

(2/3) * (6,4 * 10^-2 Дж) = (1,38 * 10^-23 Дж/К) * T.

Теперь найдем значение в скобках:

(2/3) * (6,4 * 10^-2 Дж) ≈ 4,27 * 10^-2 Дж.

Теперь можем поделить обе части уравнения на (1,38 * 10^-23 Дж/К), чтобы найти значение T:

T ≈ (4,27 * 10^-2 Дж) / (1,38 * 10^-23 Дж/К).

Путем вычислений получаем:

T ≈ 3,10 * 10^21 К.

Теперь у нас есть значение температуры газа. Чтобы найти число молекул газа в единице объема (концентрацию), можем использовать уравнение идеального газа:

PV = nRT,

где P - давление газа, V - объем газа, n - количество молекул газа, R - универсальная газовая постоянная (≈ 8,31 Дж/(моль * К)), T - температура газа.

Мы знаем давление газа (P = 4 МПа) и хотим найти количество молекул газа в единице объема (n/V). Для решения задачи удобно использовать единицы измерения СИ.

Давление газа в Па:

P = 4 МПа = 4 * 10^6 Па.

Теперь мы можем перейти к решению уравнения идеального газа. Подставим известные значения:

(4 * 10^6 Па) * V = n * (8,31 Дж/(моль * К)) * (3,10 * 10^21 К).

Мы хотим найти концентрацию газа, поэтому объем V можно считать единичным (1 м^3). Разделим обе части уравнения на V:

4 * 10^6 Па = n * (8,31 Дж/(моль * К)) * (3,10 * 10^21 К).

Теперь можем найти значение n:

n = (4 * 10^6 Па) / [(8,31 Дж/(моль * К)) * (3,10 * 10^21 К)].

Путем вычислений получаем:

n ≈ 164 моль.

Значит, количество молекул газа в единице объема (концентрация) равно примерно 164 молекулы на 1 моль объема.

Надеюсь, ответ был для тебя понятен! Если у тебя возникнут еще вопросы, не стесняйся задавать их.