дано:
Объём сосуда V = 20 л = 0,02 м³.
Количество вещества неона n = 1 моль.
Атмосферное давление P = 101325 Па.
Постоянная Авогадро N_A = 6,022 * 10^(23) молекул/моль.
найти:
а) Количество молекул газа в сосуде.
б) Концентрация молекул.
в) Средняя кинетическая энергия поступательного движения молекул.
г) Лишние данные в условии.
решение:
а) Чтобы найти количество молекул газа, используем формулу:
N = n * N_A,
где N - количество молекул, n - количество вещества, N_A - постоянная Авогадро.
Подставляем значения:
N = 1 моль * 6,022 * 10^(23) молекул/моль = 6,022 * 10^(23) молекул.
б) Концентрация молекул (C) определяется как количество молекул на единицу объёма:
C = N / V.
Подставляем значения:
C = (6,022 * 10^(23) молекул) / (0,02 м³) = 3,011 * 10^(25) молекул/м³.
в) Средняя кинетическая энергия поступательного движения молекул рассчитывается по формуле:
E_kin = (3/2) * k * T,
где k - постоянная Больцмана (k = 1,38 * 10^(-23) Дж/K), T - температура в кельвинах.
Для нормальных условий примем T ≈ 273 K:
E_kin = (3/2) * (1,38 * 10^(-23)) * (273) = 5,65 * 10^(-21) Дж.
г) Лишние данные в условии:
Данные о давлении не нужны для решения поставленных задач, так как давление и объём не влияют на подсчет количества молекул и концентрацию. Также, информация о состоянии газа при нормальных условиях подразумевает, что температура равна 273 K, но она не требуется для вычисления количества молекул и их концентрации.
ответ:
а) В сосуде находится 6,022 * 10^(23) молекул газа.
б) Концентрация молекул составляет 3,011 * 10^(25) молекул/м³.
в) Средняя кинетическая энергия поступательного движения молекул равна приблизительно 5,65 * 10^(-21) Дж.
г) Лишние данные: давление не влияет на решение поставленных задач.