Question

Физика. Даю 20 баллов. Нужно решить задачу, с подробным объяснением, и дано, найти, ответ, писать единицы измерения.

Фізика. Даю 20 баллів. Потрібно вирішити задачу, з детальним поясненням, та дано, знайти, відповідь, писати одиниці вимірювання.

Определите массу 1 молекулы водорода, количество молекул и количество вещества 600 г этого газа

Визначте масу 1 молекули водню, кількість молекул і кількість речовини 600 г цього газу

Answer 1

Чуть-чуть теории.

Есть единица измерения - моль (ν). Один моль - это количество вещества, в котором содержится столько же молекул или атомов, сколько и в углероде, массой 0,012 кг. Так решили.

Есть постоянная Авогадро (Nₐ), которая измеряется в обратных молях (моль⁻¹). На самом деле моль⁻¹ - это количество штук на один моль (шт./моль). Постоянная Авогадро показывает, какое число атомов или молекул содержится в веществе, взятом в количестве один моль:

Nₐ ≈ 6,02*10²³ моль⁻¹

Масса, так хорошо известная из формулы:

m = ρV,

в основах молекулярно-кинетической теории имеет ещё одно выражение:

m = m₀*N, где m₀ - масса одной молекулы в кг

Молярная масса (μ) имеет точно такое же выражение, только вместо фактического числа молекул N используетcя постоянная Авогадро Nₐ:

μ = m₀*Nₐ

Отношение обычной массы m к молярной массе μ является тем самым, что измеряется в молях:

ν = m/μ

или, если использовать выражения масс:

ν = m/μ = (m₀*N) / (m₀*Nₐ) = N/Nₐ - количество вещества в молях равно отношению числа молекул в данном теле к числу молекул, содержащихся в одном моле.

Дано:

m = 600 г = 6*10⁻¹ кг

μ = 2*10⁻³ кг/моль

Nₐ = 6,02*10²³ моль⁻¹

m₀, N, ν - ?

Решение:

μ = m₀*Nₐ => m₀ = μ/Nₐ = 2*10⁻³/(6,02*10²³) = (1/3,01)*10⁻³/10²³ = 0,3322... *10⁻²⁶ ≈ 3,3*10⁻²⁷ кг

m = m₀*N => N = m/m₀ - выразим m₀ через формулу выше:

m₀ = μ/Nₐ => N = m/(μ/Nₐ) = m*Nₐ/μ = 6*10⁻¹*6,02*10²³/(2*10⁻³) = 3*6,02*10²²/10⁻³ = 18,06*10²⁵ ≈ 1,8*10²⁶

ν = m/μ = 6*10⁻¹/(2*10⁻³) = 3*10² = 300 моль

Ответ: 3,3*10⁻²⁷ кг; 1,8*10²⁶; 300 моль.