Какое давление на стенки сосуда производит водород, если число молекул в 1 кубическом сантиметре равно...

Для решения данной задачи можно воспользоваться формулой для расчета давления газа, основываясь на кинетической теории газов. Давление газа (P) на стенки сосуда может быть вычислено по следующей формуле:

[ P = \frac{1}{3} n m \langle v^2 \rangle ]

где:

• ( n ) — концентрация молекул (число молекул на единицу объёма, в данном случае в кубическом сантиметре),
• ( m ) — масса одной молекулы газа,
• ( \langle v^2 \rangle ) — средний квадрат скорости молекул.

1. Определение концентрации ( n ): Концентрация молекул ( n ) уже дана в задаче как ( 4.1 \times 10^{18} ) молекул/см³.

2. Определение массы одной молекулы ( m ): Масса молекулы водорода ( m ) может быть найдена через молярную массу водорода и число Авогадро. Молярная масса водорода (H2) примерно равна 2 г/моль. Число Авогадро ( N_A ) равно приблизительно ( 6.02 \times 10^{23} ) молекул/моль. Таким образом, масса одной молекулы ( m ) равна: [ m = \frac{2 \times 10^{-3} \, \text{кг}}{6.02 \times 10^{23}} \approx 3.32 \times 10^{-27} \, \text{кг} ]

3. Средний квадрат скорости ( \langle v^2 \rangle ): Средняя квадратичная скорость молекул дана как 2400 м/с, поэтому: [ \langle v^2 \rangle = (2400 \, \text{м/с})^2 = 5760000 \, \text{м}^2/\text{с}^2 ]

4. Расчет давления ( P ): Подставим все значения в формулу для давления: [ P = \frac{1}{3} \times 4.1 \times 10^{18} \times 3.32 \times 10^{-27} \times 5760000 ] [ P = \frac{1}{3} \times 7.884768 \times 10^{-2} \, \text{Па} ] [ P \approx 0.0263 \, \text{Па} ]

Таким образом, давление водорода на стенки сосуда составляет приблизительно 0.0263 Паскаля.

Для расчета давления, которое производит водород на стенки сосуда, можно использовать формулу идеального газа: P = (1/3) n m * v^2, где P - давление, n - число молекул в 1 кубическом сантиметре, m - масса молекулы (принимаем равной массе водорода), v - средняя квадратичная скорость молекул.

Давление, которое производит водород на стенки сосуда, будет равно: P = (1/3) 4.1 10^18 1.67 10^-27 (2400)^2 P = (1/3) 4.1 1.67 (2400)^2 10^-9 P = (1/3) 4.1 1.67 5760000 10^-9 P = (1/3) 4.1 1.67 5760000 10^-9 P = 1.369 10^7 Па

Таким образом, давление, которое производит водород на стенки сосуда, равно примерно 1.369 * 10^7 Па.