Условие:
В баллоне, объем которого V = 2,53 л, содержится углекислый газ (СО2).
Температура газа t =127С, давление Р = 100 мм рт. ст. Найти количество молекул в
баллоне и среднее число столкновений между молекулами в течение 1 с.
Решение:
Нам дано: Объём баллона V = 2,53 л = 2,53•10⁻³ м³, температура t = 127°С, то есть T = 127 + 273 = 400 K, давление Р = 100 мм рт. ст. При этом 1 мм рт. ст. ≈ 133,322 Па, значит P = 100•133,322 = 1,33•10⁴ Па (примерно 13332 Па). 1. Определим количество молекул с помощью уравнения идеального газа в виде N = (P•V)/(k•T), где k = 1,38•10⁻²³ Дж/К – постоянная Больцмана. Подставляем: N = (13332 Па • 2,53•10⁻³ м³) / (1,38•10⁻²³ Дж/К • 400 K). Сначала вычислим числитель: 13332 • 2,53•10⁻³ ≈ 13332•0,00253 ≈ 33,73 Дж. В знаменателе: 1,38•10⁻²³ • 400 = 5,52•10⁻²¹ Дж. Отсюда: N ≈ 33,73 / (5,...
