Який тиск чинить водень на стінки посудини коли середня квадратична швидкість руху його молекул дорівнює 1,0*10¹⁷см⁻³? Яка середня енергія однієї молекули?
Ответы
Тиск, який водень створює на стінки посудини, можна обчислити за допомогою формули ідеального газу: P = (1/3) * ρ * v², де P - тиск, ρ - щільність (кількість молекул на одиницю об'єму) і v - середня квадратична швидкість молекул.
В даному випадку, щільність водню дорівнює 1,0 * 10¹⁷ см⁻³, а середня квадратична швидкість дорівнює 1,0 * 10¹⁷ см²/с². Переведемо щільність до одиниць СІ: 1,0 * 10¹⁷ см⁻³ = 1,0 * 10² м⁻³.
Тоді P = (1/3) * (1,0 * 10²³ м⁻³) * (1,0 * 10¹⁷ м²/с²) = 3,33 * 10⁹ Па (паскалів).
Середня енергія однієї молекули водню може бути обчислена за формулою: E = (3/2) * k * T, де E - середня енергія, k - стала Больцмана (1,38 * 10⁻²³ Дж/К), T - температура.
Якщо ви надаєте тільки середню квадратичну швидкість молекул, а температуру невідомо, неможливо безпосередньо обчислити середню енергію однієї молекули.