Сколько тысяч молекул воздуха содержится в 1 кубическом миллиметре сосуда при температуре 27 градусов Цельсия, если воздух в сосуде откачан до давления 0.83 МПа?

Физика 11 класс Газовые законы молекулы воздуха 1 кубический миллиметр температура 27 градусов Цельсия давление 0.83 МПа физика 11 класс количество молекул газовые законы Идеальный газ расчет молекул атмосферное давление молекулярная физика Новый

Для того чтобы определить, сколько молекул воздуха содержится в 1 кубическом миллиметре сосуда при заданных условиях, нам нужно использовать уравнение состояния идеального газа и некоторые физические константы.

Шаг 1: Понимание уравнения состояния идеального газа

Уравнение состояния идеального газа выглядит следующим образом:

P = n * k * T

где:

• P - давление газа (в паскалях),
• n - количество молей газа,
• k - постоянная Больцмана (1,38 * 10^-23 Дж/К),
• T - температура в Кельвинах (К).

Шаг 2: Переводим температуру в Кельвины

Температура у нас задана в градусах Цельсия. Чтобы перевести её в Кельвины, используем формулу:

T(K) = T(°C) + 273,15

Таким образом, 27 °C = 27 + 273,15 = 300,15 K (можем округлить до 300 K для упрощения расчетов).

Шаг 3: Находим количество молей газа

Теперь нам нужно найти количество молей газа (n). Используем преобразованную формулу:

n = P / (k * T)

Подставим известные значения:

• P = 0,83 МПа = 0,83 * 10^6 Па = 830000 Па,
• k = 1,38 * 10^-23 Дж/К,
• T = 300 K.

Теперь подставим эти значения в формулу:

n = 830000 / (1,38 * 10^-23 * 300) = 8,23 * 10^19 моль.

Шаг 4: Находим количество молекул в 1 кубическом миллиметре

Сначала нам нужно узнать объем в кубических метрах. 1 кубический миллиметр равен 10^-9 кубических метров. Теперь мы можем найти общее количество молекул:

N = n * V = n * 10^-9.

Подставим значение n:

N = (8,23 * 10^19) * (10^-9) = 8,23 * 10^10 молекул.

Шаг 5: Переводим количество молекул в тысячи молекул

Чтобы выразить количество молекул в тысячах, делим на 1000:

8,23 * 10^10 / 1000 = 8,23 * 10^7 тыс. молекул.

Ответ: В 1 кубическом миллиметре сосуда при температуре 27 °C и давлении 0.83 МПа содержится примерно 82.3 миллиона молекул воздуха, или 82.3 * 10^7 тыс. молекул.