Для решения этой задачи проще всего использовать уравнение для зависимости давления газа р от концентрации его молекул n и абсолютной температуры Т.
р = nkT,
где k (постоянная Больцмана) = 1,381*10^(–23) Дж/К (берем из таблиц). Т = t + 273 = 27 + 273 = 300 К, где t – температура по Цельсию (27С). Давление газа р = 25 мПа = 0,025 Па. Находим
n = р/(kT) = 0,025/(1,381 * 10^(–23) * 300) = 0,025 * 10^23/(300 * 1,381) = 6,034 * 10^18 м^(–3) (молекул в кубическом метре). У нас объем газа равен V = 5 * 10^(–6) м^3. Число молекул в трубке N = nV = 6,034 * 10^18 * 5 * 10^(–6) = 3 * 10^13 штук.
Следите:
Уравнение Менделеева-Клайперона PV=M/m RT ( m-молярная масса)
PV = 0,025 * 58 * 10^-6 = 125 * 10^-9
RT = 8,31 * 414,2*10^-23 = 3,4 *10^-20(где T= 300,15 * 1,38*10^-23=414,2*10^-23-термодинамическая температура, перевод Кельвинов в джоули))
PV/RT= 4,25 * 10^13 = M/m - число молей
M/m * 6,02*10^23(число молекул в моле) = 2,56 * 10^35 молекул.
По моему, где-то так... Проверьте, если хотите.
Здесь все достаточно просто.
pV/T=const=ратм*V/Тнорм, отсюда находим объем, какой занимали бы эти молекулы при нормальных условиях
Далее V/Vа=N/Na, отсюда находим N. Кто не понял, Na- число Авогадро, Vа=22,4л/моль - объем Авогадро.
Можно, конечно, и массу искать, тогда молярная масса воздуха используется. Но так проще по-моему.
Благодаря тому, что газ разрежен, то можно считать, что он идеальный.
Для идеальных газов есть уравнение состояния: PV = N/Na * R * T
Р - давление
V - объем
T - температура
R - универсальная газовая постоянная
Na - число авогадро.
Из уравнения находите необходимое Вам число частиц N
Добавить комментарий