Какое давление на стенки сосуда производит кислород, если средняя квадратичная скорость его молекул...

Тематика Физика
Уровень 10 - 11 классы
физика давление молекулы средняя квадратичная скорость кислород масса молекулы число молекул задача
0

Какое давление на стенки сосуда производит кислород, если средняя квадратичная скорость его молекул 400 м/с и число молекул в 1м^3 равна 2,710^25? Масса молекулы кислорода 5,610^26 кг. - Помогите решить, пожалуйста!

avatar
задан 14 дней назад

3 Ответа

0

Для того чтобы найти давление, которое оказывает газ на стенки сосуда, можно воспользоваться уравнением кинетической теории газов:

[ P = \frac{1}{3} m n \overline{v^2} ]

где:

  • ( P ) — давление,
  • ( m ) — масса одной молекулы газа,
  • ( n ) — концентрация молекул (число молекул в единице объема),
  • ( \overline{v^2} ) — среднее значение квадрата скорости молекул.

В вашем случае, даны средняя квадратичная скорость молекул (\overline{v} = 400) м/с, концентрация молекул ( n = 2{,}7 \times 10^{25} ) м(^{-3}), и масса молекулы ( m = 5{,}6 \times 10^{-26} ) кг.

Средняя квадратичная скорость (\overline{v}) связана со средним значением квадрата скорости следующим образом:

[ \overline{v^2} = \overline{v}^2 ]

Следовательно, (\overline{v^2} = (400 \, \text{м/с})^2 = 160000 \, \text{м}^2/\text{с}^2).

Теперь подставим значения в формулу для давления:

[ P = \frac{1}{3} \times 5{,}6 \times 10^{-26} \, \text{кг} \times 2{,}7 \times 10^{25} \, \text{м}^{-3} \times 160000 \, \text{м}^2/\text{с}^2 ]

Расчитаем:

  1. ( 5{,}6 \times 10^{-26} \times 2{,}7 \times 10^{25} = 15{,}12 \times 10^{-1} = 1{,}512 )
  2. ( 1{,}512 \times 160000 = 241920 )
  3. ( \frac{241920}{3} = 80640 )

Таким образом, давление ( P \approx 80640 ) Па (Паскаль).

Это и будет давление, создаваемое кислородом на стенки сосуда.

avatar
ответил 14 дней назад
0

Давление на стенки сосуда, производимое кислородом, можно вычислить по формуле: P = (1/3) (N/V) m * v^2, где P - давление, N - число молекул кислорода, V - объем сосуда, m - масса молекулы кислорода, v - средняя квадратичная скорость молекул.

Подставляем данные: P = (1/3) (2,710^25) / 1 (5,610^-26) (400)^2 P = 7,210^4 Па

Ответ: давление на стенки сосуда, производимое кислородом, равно 7,2*10^4 Па.

avatar
ответил 14 дней назад
0

Для расчета давления, которое кислород создает на стенки сосуда, можно воспользоваться формулой идеального газа:

P = (1/3) ρ v^2

где P - давление, ρ - плотность газа, v - средняя квадратичная скорость молекул.

Сначала найдем плотность кислорода в сосуде. Для этого выразим массу кислорода в 1 м^3 через массу одной молекулы и количество молекул:

m = n * M

где m - масса кислорода в 1 м^3, n - количество молекул в 1 м^3, M - масса молекулы кислорода.

Подставляем данные:

m = 2,7 10^25 5,6 * 10^-26 = 15,12 кг

Далее найдем плотность:

ρ = m / V = 15,12 / 1 = 15,12 кг/м^3

Итак, теперь можем найти давление:

P = (1/3) 15,12 400^2 = 802 560 Па

Таким образом, давление кислорода на стенки сосуда составляет 802 560 Па.

avatar
ответил 14 дней назад

Ваш ответ

Вопросы по теме