Сколько тысяч молекул воздуха содержится в 1 кубическом миллиметре сосуда при температуре 27 градусов Цельсия, если воздух в сосуде откачан до давления 0.83 МПа?
Физика11 классГазовые законымолекулы воздуха1 кубический миллиметртемпература 27 градусов Цельсиядавление 0.83 МПафизика 11 классколичество молекулгазовые законыИдеальный газрасчет молекулатмосферное давлениемолекулярная физика
Для того чтобы определить, сколько молекул воздуха содержится в 1 кубическом миллиметре сосуда при заданных условиях, нам нужно использовать уравнение состояния идеального газа и некоторые физические константы.
Шаг 1: Понимание уравнения состояния идеального газаУравнение состояния идеального газа выглядит следующим образом:
P = n * k * T
где:
Температура у нас задана в градусах Цельсия. Чтобы перевести её в Кельвины, используем формулу:
T(K) = T(°C) + 273,15
Таким образом, 27 °C = 27 + 273,15 = 300,15 K (можем округлить до 300 K для упрощения расчетов).
Шаг 3: Находим количество молей газаТеперь нам нужно найти количество молей газа (n). Используем преобразованную формулу:
n = P / (k * T)
Подставим известные значения:
Теперь подставим эти значения в формулу:
n = 830000 / (1,38 * 10^-23 * 300) = 8,23 * 10^19 моль.
Шаг 4: Находим количество молекул в 1 кубическом миллиметреСначала нам нужно узнать объем в кубических метрах. 1 кубический миллиметр равен 10^-9 кубических метров. Теперь мы можем найти общее количество молекул:
N = n * V = n * 10^-9.
Подставим значение n:
N = (8,23 * 10^19) * (10^-9) = 8,23 * 10^10 молекул.
Шаг 5: Переводим количество молекул в тысячи молекулЧтобы выразить количество молекул в тысячах, делим на 1000:
8,23 * 10^10 / 1000 = 8,23 * 10^7 тыс. молекул.
Ответ: В 1 кубическом миллиметре сосуда при температуре 27 °C и давлении 0.83 МПа содержится примерно 82.3 миллиона молекул воздуха, или 82.3 * 10^7 тыс. молекул.