Дано:
m = 7 г = 0.007 кг
T = 13 °C = 13 + 273 = 286 K
v = 505 м/с
Найти:
N - количество молекул
Решение:
1. Найдем среднюю кинетическую энергию молекул газа:
E = (3/2) * k * T,
где k - постоянная Больцмана (1.38 * 10^-23 Дж/К)
2. Найдем среднюю кинетическую энергию одной молекулы газа:
E_mol = E / N_A,
где N_A - число Авогадро (6.02 * 10^23 молекул/моль)
3. Сравним среднюю кинетическую энергию с энергией теплового движения молекул:
E_mol = m * v^2 / 2
4. Найдем количество молекул:
N = m * v^2 / (2 * E_mol)
Расчет:
E = (3/2) * 1.38 * 10^-23 * 286 = 6.693 * 10^-21 Дж
E_mol = 6.693 * 10^-21 / 6.02 * 10^23 = 1.113 * 10^-44 Дж
E_mol = 0.007 * 505^2 / (2 * 1.113 * 10^-44) = 6.369 * 10^22
Ответ:
Количество молекул в 7 г газа равно 6.369 * 10^22.