Если при температуре 0°С и определённом давлении средняя длина свободного пробега молекул кислорода составляет 10-8 м, то как изменится среднее число столкновений молекул кислорода в единицу времени, если давление в сосуде снизить в 50 раз?

Физика 10 класс Температура и давление газов средняя длина свободного пробега молекулы кислорода температура 0°C давление в сосуде число столкновений молекул изменение давления физика газов кинетическая теория газов Новый

Чтобы понять, как изменится среднее число столкновений молекул кислорода в единицу времени при снижении давления в 50 раз, давайте рассмотрим несколько ключевых моментов.

1. Понимание свободного пробега:

Средняя длина свободного пробега молекул – это расстояние, которое молекула проходит между столкновениями с другими молекулами. Если давление в сосуде уменьшается, это означает, что количество молекул в единице объема также уменьшается.

2. Связь между давлением и количеством молекул:

По закону Бойля-Мариотта, при постоянной температуре, давление газа обратно пропорционально объему. Если мы снизим давление в 50 раз, то количество молекул в единице объема также уменьшится в 50 раз.

3. Количество столкновений:

Среднее число столкновений молекул в единицу времени пропорционально количеству молекул в объеме. Это можно выразить следующим образом:

• Обозначим N – количество молекул в объеме.
• При снижении давления в 50 раз количество молекул N уменьшится в 50 раз.

4. Подсчет изменений:

Если изначально количество столкновений в единицу времени было Q, то после снижения давления:

• Новое количество столкновений Q' = Q / 50.

5. Вывод:

Таким образом, среднее число столкновений молекул кислорода в единицу времени уменьшится в 50 раз, если давление в сосуде снизить в 50 раз.