Считаем молекулы. В сферическом баллоне, объем которого равен находится гелий в газообразном состоянии, его масса равна г. Температура гелия постоянна и равна . Радиус атом гелия равен , Молярная масса гелия равна . Во всех ответах приведите формулы и

Добавлена: 01.05.2026
Обновлена: 01.05.2026
Предмет: Физика
Автор: Кэмп

#Молекулярная физика
#Статистическая физика

Считаем молекулы. В сферическом баллоне, объем которого равен находится гелий в газообразном состоянии, его масса равна г. Температура гелия постоянна и равна . Радиус атом гелия равен , Молярная масса гелия равна . Во всех ответах приведите формулы и

Условие:

Считаем молекулы. В сферическом баллоне, объем которого равен $V_{0}=10 л$ находится гелий в газообразном состоянии, его масса равна $m=2,0$ г. Температура гелия постоянна и равна $T_{0}=300 \mathrm{~K}$ . Радиус атом гелия равен $r=1,4 \cdot 10^{-10} \mathrm{M}$ , Молярная масса гелия равна $\mathrm{M}=4,0 \frac{2}{\text { моль }}$ . Во всех ответах приведите формулы и численные значения. 3.1 Оцените среднее расстояние между молекулами гелия $I$ ? 3.2 Оцените, во сколько раз расстояние между молекулами больше диаметра молекулы гелия. 3.3 Оцените, какой объем $V$ , займет гелий в сосуде, если его перевести в жидкое состояние.

В стенке сосуда образовалось небольшое отверстие площади $s=1,0 м м^{2}$ . 3.4 Рассчитайте, через какое время давление гелия в сосуде уменьшится в 2 раза.

Считайте, что температура газа остается неизменной, сосуд находится в вакууме.

Решение:

Исходные данные:
– Объём баллона: V₀ = 10 л = 0,01 м³.
– Масса гелия: m = 2,0 г.
– Температура: T₀ = 300 К.
– Радиус атома гелия: r = 1,4·10⁻¹⁰ м.
– Молярная масса гелия: M = 4,0 г/моль.
– Площадь отверстия в стенке сосуда: s = 1,0 мм² = 1·10⁻⁶ м².
– Постоянство температуры T.

------------------------------------------------------------
Вычислим общее число молей и молекул гелия.

Шаг 2.1. Число молей:
\tn = m / M = 2,0 г / 4,0 г/моль = 0,5 моль.

Шаг 2.2. Число молекул (используе...