Вопрос задан 25.03.2025 в 06:40. Предмет Физика. Спрашивает Майоров Рауан.

Какое давление на стенки сосуда производит кислород, если средняя квадратичная скорость его молекул 400 м/с и число молекул в 1м^3 равна 2,7*10^25? Масса молекулы кислорода 5,6*10^26 кг. - Помогите решить, пожалуйста!

Перейти к ответам

Ответы на вопрос

Отвечает Козлов Олег.

Для того чтобы рассчитать давление, которое молекулы кислорода оказывают на стенки сосуда, можно воспользоваться уравнением состояния идеального газа, а также формулой для давления на основе кинетической теории газов.

  1. Используем кинетическую теорию газов. Давление газа можно выразить через среднюю кинетическую энергию молекул газа. Давление на стенки сосуда в общем случае определяется по формуле:
P=13ρvср2P = \frac{1}{3} \cdot \rho \cdot v_{\text{ср}}^2

где:

  • PP — давление,
  • ρ\rho — плотность газа,
  • vсрv_{\text{ср}} — средняя квадратичная скорость молекул газа.
  1. Найдем плотность ρ\rho кислорода. Плотность газа ρ\rho можно выразить через число молекул в объеме и массу молекулы:
ρ=nm\rho = n \cdot m

где:

  • nn — число молекул в 1 м³ (дано n=2,71025n = 2,7 \cdot 10^{25}),
  • mm — масса одной молекулы (дано m=5,61026m = 5,6 \cdot 10^{-26} кг).

Подставляем данные:

ρ=2,710255,61026=1,512100=1,512 кг/м3.\rho = 2,7 \cdot 10^{25} \cdot 5,6 \cdot 10^{-26} = 1,512 \cdot 10^0 = 1,512 \ \text{кг/м}^3.
  1. Теперь найдем давление. Средняя квадратичная скорость молекул кислорода дана как vср=400 м/сv_{\text{ср}} = 400 \ \text{м/с}.

Используем формулу для давления:

P=131,5124002.P = \frac{1}{3} \cdot 1,512 \cdot 400^2.

Вычислим:

P=131,512160000=13242,000=80,666.67 Па.P = \frac{1}{3} \cdot 1,512 \cdot 160000 = \frac{1}{3} \cdot 242,000 = 80,666.67 \ \text{Па}.

Таким образом, давление, которое кислород оказывает на стенки сосуда, равно 80,67 кПа.

Похожие вопросы

Топ вопросов за вчера в категории Физика

Последние заданные вопросы в категории Физика

Задать вопрос