В сосуде находится газ под давлением 150 кПа при температуре 273 С. Какое количество молекул газа содержится в единице объема сосуда при этих условиях?

Физика 11 класс Газовые законы физика 11 класс газ давление 150 кПа температура 273 С количество молекул единица объема условия Идеальный газ закон Бойля молекулярная физика уравнение состояния газа Новый

Чтобы найти количество молекул газа в единице объема сосуда при заданных условиях, нам нужно использовать уравнение состояния идеального газа и несколько физических констант.

Шаг 1: Определим известные параметры.

• Давление газа (P) = 150 кПа = 150000 Па (переведем в Паскали для удобства).
• Температура (T) = 273 °C = 273 + 273 = 546 K (переведем в Кельвины).
• Константа Больцмана (KB) = 1.38 * 10^-23 Дж/К.

Шаг 2: Используем уравнение состояния идеального газа.

Мы знаем, что давление газа можно выразить через число молекул в единице объема (n) следующим образом:

P = n * KB * T

где n — это количество молекул газа в объеме V, а KB и T — константа Больцмана и температура соответственно.

Шаг 3: Перепишем уравнение для нахождения n.

Теперь, чтобы выразить n, мы можем переписать формулу:

n = P / (KB * T)

Шаг 4: Подставим известные значения.

Теперь мы можем подставить значения давления, константы Больцмана и температуры в уравнение:

n = 150000 / (1.38 * 10^-23 * 546)

Шаг 5: Выполним вычисления.

Сначала найдем произведение KB и T:

1.38 * 10^-23 * 546 ≈ 7.528 * 10^-21 Дж.

Теперь подставим это значение в формулу для n:

n = 150000 / 7.528 * 10^-21 ≈ 1.99 * 10^25 молекул.

Вывод:

Таким образом, количество молекул газа в единице объема сосуда при данных условиях составляет примерно 1.99 * 10^25 молекул.