Задача по молекулярной физике №21

В некотором городе N  на заводе U  имеется ртутная лампа объемом     −5 3 4⋅10  м  , в которой содержатся пары ртути при температуре 13∘C  . Какую плотность имеет газ, если в сосуде содержится 1012  молекул, которые имеют скорость 500 м/с? (Ответ дайте в 10−9 кг/м3  и округлите до десятых.)

Cвязь температуры газа со средней кинетической энергией поступательного теплового движения его частиц:

    3 Ek = 2 kT (1)

       -2 Ek = mov-- (2)        2

Приравняем (1) к (2):

        - 3kT = mov2- 2      2

где k  — постоянная Больцмана, T  — темпераутра газа в Кельвинах, mo  — масса одной молекулы газа, -2 v  — средний квадрат скорости.
Выразим массу одной молекулы:

mo = 3k2T-      v

Масса газа равна:

m = moN

где N  — количество молекул газа.
Заметим, что плотность газа рассчитывается по формуле:

ρ = m-= moN- = 3NkT-     V    V     V v2

   3 ⋅1012⋅1,38⋅10− 23 Дж/К ⋅286 К        −9    3 ρ= -----4⋅10−5 м3⋅5002 (м/с)2--≈ 1,2⋅10  кг/м

Оцените статью
Я решу все!