Дано:
Плотность льда ρ = 900 кг/м³
Молярная масса воды M = 18 × 10^-3 кг/моль
Найти:
Среднее расстояние между центрами соседних молекул в куске льда.
Решение:
1. Сначала найдем количество молей в одном кубическом метре льда, используя формулу:
n = ρ / M
где n - количество молей.
Подставим значения:
n = 900 / (18 × 10^-3)
n = 900 / 0.018
n = 50000 моль
2. Найдем общее количество молекул в одном кубическом метре льда. Для этого воспользуемся числом Авогадро N_A, которое равно примерно 6.022 × 10²³ молекул/моль.
N = n × N_A
Подставим значения:
N = 50000 × 6.022 × 10²³
N ≈ 3.011 × 10²⁸ молекул
3. Теперь найдем объем, занимаемый одной молекулой. Объем V_молекулы будет равен:
V_молекулы = 1 / N
Подставим значение:
V_молекулы ≈ 1 / (3.011 × 10²⁸)
V_молекулы ≈ 3.32 × 10^-29 м³
4. Предположим, что молекулы располагаются в форме куба. Тогда длина ребра куба a будет равна:
a = (V_молекулы)^(1/3)
Подставим значение:
a ≈ (3.32 × 10^-29)^(1/3)
a ≈ 3.2 × 10^-10 м
5. Среднее расстояние между центрами соседних молекул можно принять равным длине ребра куба:
d = a
Ответ:
Среднее расстояние между центрами соседних молекул в куске льда составляет примерно 3.2 × 10^-10 м.