Задачи по молекулярно-кинетической теории Активность в теме Молекулярно-кинетическая теорияСамые активные физики в теме Молекулярно-кинетическая теорияЛучшие решения в теме Молекулярно-кинетическая теорияКакое число молекул воды содержится в сосуде? Найти массу молекулы и оценить ее размер.
Данные задачи: Вода в сосуде
Число молекул можно найти, если определить число молей воды в занимаемом ею объеме
$ N = N_{A}ν $ Зная химическую формулу воды
$ H_{2}O $ с помощью периодической системы элементов Д.И. Менделеева находим ее молярную массу
$ μ = (1×2+16)×10^{-3}=18×10^{-3}\frac{кг}{моль} $ Число молей
$ ν = \frac{m}{μ} $ Массу вещества находим
$ m = ρV $ $ρ - плотность воды$ узнаем из таблиц физических величин, ее значение заданное при определенной температуре Откуда находим число молекул
$ N = N_{A}\frac{ρV}{μ}=6,02×10^{23}\frac{1000×10^{-5}}{18×10^{-3}}=3,34×10^{23} молекул $ Масса одной молекулы
$ m_{0} = \frac{μ}{N_{A}}=\frac{18×10^{-3}}{6,02×10^{23}}=2,99×10^{-26} кг $ Чтобы оценить размер молекулы d, сделаем допущение: молекулы плотно прилегают друг к другу и образуют кубическую ячейку. Тогда объем молекулы
$ V_{0} = d^{3} $, а
$ d = \sqrt{V_{0}} $ С другой стороны, объем занимаемый одной молекулой, можно найти зная объем воды и число молекул в этом объеме
$ V_{0} = \frac{V}{N}=\frac{μ}{ρN_{A}} $ И тогда находим
$ d = \sqrt{\frac{V}{N}}=\sqrt{\frac{10^{-5}}{3,34×10^{23}}}=\sqrt{\frac{μ}{ρN_{A}}}=3,11×10^{-10} м $ Ответ:
$ 3,34×10^{23} - число молекул; $
$ 2,99×10^{-26} кг - масса молекулы $ и
$ размер молекулы 3,11×10^{-10} м $ Определить среднюю квадратичную скорость молекул газа
Данные задачи: газ находится под давлением
Средняя квадратичная скорость
$ υ = \sqrt{\frac{3RT}{μ}} $ Уравнение Менделеева-Клайпейрона
$ PV = \frac{m}{μ}RT $ Или
$ P =ρ\frac{RT}{μ} $ Откуда находим
$ \frac{P}{ρ} = \frac{RT}{μ} $ и тогда
$ υ = \sqrt{3\frac{RT}{μ}}=\sqrt{3\frac{P}{ρ}}=\sqrt{3\frac{2×1,01×10^{5}}{1,2}}=711 \frac{м}{с} $ Ответ:
$ Средняя квадратичная скорость молекул газа 711 \frac{м}{с} $ КомментарииС какой скоростью вытекает газ их трубы
Пример текста Данные задачи: по цилиндрической трубе истекает горячий газ
Запишем уравнение Менделеева-Клайпейрона для двух состояний газа
$ P_{1}V_{1} = \frac{m}{μ}RT_{1} $ и
$ P_{2}V_{2} = \frac{m}{μ}RT_{2} $ Объем газа ежесекундно протекающего через сечение трубы
$ V = υS $ где
$ S - площадь сечения трубы $ Тогда
$ V_{1} = υ_{1}S $ и
$ V_{2} = υ_{2}S $ Подставляем в исходные уравнения и делим первое на второе
$ \frac{P_{1}υ_{1}}{P_{2}υ_{2}} = \frac{T_{1}}{T_{2}} $ По условию
$ P_{1}=nP_{2} $ Тогда
$ υ_{2} = nυ_{1}\frac{T_{2}}{T_{1}}=1,5×5\frac{573}{973}=4,4 \frac{м}{с} $ Ответ:
$ Скорость истечения газа на выходе 4,4 \frac{м}{с} $ КомментарииОпределить КПД машины и температуру нагревателя, если температура холодильника 17°C
В идеальной тепловой машине Карно за счет каждого килоджоуля энергии, получаемой от нагревателя, Совершается работа 300 Дж. Определить КПД машины и температуру нагревателя, если температура холодильника 17°C. Запишем данные задачи таблица 1
Решение КПД тепловой машины равен
$ η = \frac{A}{Q_{х}+A}=\frac{300}{1000+300}=0,23 $ С другой стороны
$ η =1 - \frac{T_{x}}{T_{н}} $ Откуда
$ T_{н}=\frac{T_{x}}{1 - η}=\frac{T_{x}}{1 - \frac{A}{Q_{х}+A}}= $
$ =\frac{T_{x}(Q_{х}+A)}{Q_{х}+A-A}=T_{x}(1+\frac{A}{Q_{х}})= $
$ =290(1 + \frac{300}{1000})=290+87=377 K $ Ответ: КПД машины равен 0,23 и температура нагревателя 87°C. КомментарииСложнейшие задачи в теме Молекулярно-кинетическая теория Тема задачи: Молекулярно-кинетическая теория
Кислород находится при нормальных условиях. Определите коэффициент теплопроводности λ кислорода, если эффективный диаметр его мо
22 апреля 2018 15:10
0 подписчиков
2442 просмотра
0
решений Тема задачи: Молекулярно-кинетическая теория
найти диаметр молекулы водорода
2 ноября 2016 21:05
1 подписчик
1616 просмотров
0
решений Тема задачи: Молекулярно-кинетическая теория
Какое число молекул воды содержится в сосуде? Найти массу молекулы и оценить ее размер.
31 июля 2017 11:24
0 подписчиков
1979 просмотров
1
решение Тема задачи: Молекулярно-кинетическая теория
Определить среднюю квадратичную скорость молекул газа
31 июля 2017 11:31
0 подписчиков
3145 просмотров
1
решение Тема задачи: Молекулярно-кинетическая теория
Найти молярную массу воздуха
31 июля 2017 11:37
0 подписчиков
886 просмотров
0
решений |
Записать новую задачу
Все задачи
Все темы
Все физики
Темы с решениями |
Комментарии