Сколько молекул воды может поместиться в трёхлитровую банку?

Чтобы ответить на этот вопрос, нам нужно сначала понять, сколько молекул воды содержится в определенном объеме воды. В качестве исходных данных мы используем объем банки (3 литра) и молекулярно-кинетические характеристики воды.

1. Определение массы воды в банке: Прежде всего, нужно узнать массу воды в трехлитровой банке. Поскольку плотность воды приблизительно равна 1 г/см³, это означает, что 1 литр воды весит примерно 1 кг. Таким образом, в трехлитровой банке будет 3 кг воды.

2. Использование молярной массы воды: Молярная масса воды (H2O) составляет примерно 18 г/моль. Это означает, что один моль воды весит 18 грамм.

3. Расчет количества молей воды в банке: Чтобы узнать количество молей воды в банке, мы делим массу воды в банке на молярную массу воды. В нашем случае это 3000 г / 18 г/моль.

4. Использование числа Авогадро: Число Авогадро (приблизительно 6.022 × 10²³) - это количество частиц (атомов, молекул, ионов и т.д.) в одном моле вещества. Используя это число, мы можем узнать количество молекул воды в банке, умножив количество молей воды на число Авогадро.

Теперь мы можем произвести расчеты. Сначала найдем количество молей воды в банке:

$\text{Моли воды} = \frac{\text{Масса воды}}{\text{Молярная масса воды}} = \frac{3000 \text{ г}}{18 \text{ г/моль}}$

А затем умножим полученное количество молей на число Авогадро, чтобы узнать количество молекул воды:

$\text{Количество молекул воды} = \text{Моли воды} \times \text{Число Авогадро}$

Давайте выполним эти расчеты.

Количество молекул воды, которые поместятся в трехлитровую банку, составляет приблизительно $1.004 \times 10^{26}$ молекул. Это огромное число иллюстрирует, насколько малы молекулы воды и как много их содержится даже в относительно небольшом объеме, таком как три литра. ​​