Концентрация молекул разрежённого газа увеличилась в 5,6 раза, а давление газа уменьшилось в 8,85 ра

Фантазёр

Active member
Регистрация
20 Сен 2024
Сообщения
2,027
Поделитесь, пожалуйста, идеями по решению задачи 10 класса: - концентрация молекул разрежённого газа увеличилась в 5,6 раза, а давление газа уменьшилось в 8,85 раза. во сколько раз увеличилась среднеквадратическая скорость теплового поступательного движения молекул газа?
 
Для решения задачи мы можем использовать уравнение состояния идеального газа и зависимость между давлением, объемом и температурой газа. Согласно уравнению состояния идеального газа, давление (P), объем (V) и температура (T) связаны через количество молей (n) газа: PV = nRT, где R — универсальная газовая постоянная. Также среднеквадратическая скорость молекул газа (v) связана с температурой (T) следующим образом: v = √(3kT/m), где k — постоянная Больцмана, T — температура в кельвинах, m — масса молекулы. Если концентрация молекул газа увеличилась в 5,6 раз, это означает, что количество молекул в единице объема увеличилось. При этом давление уменьшилось в 8,85 раз. Этот процесс может происходить при изменении температуры. Для вычисления изменения температуры мы можем записать уравнение идеального газа в двух состояниях: 1) Исходное состояние: P1V1 = nRT1 2) Измененное состояние: P2V2 = nRT2 С учетом изменения концентрации и давления можно записать: n/V1 = n'/(V2) При этом n' — новое количество молекул, а V2 — новый объем. Из условий задачи, поскольку С2 = 5.6C1 и P2 = P1/8.85, можно выразить T2 через T1. Как следствие, изменение температуры T2 будет связано с давлением и концентрацией так: T2 = (P2/P1) * T1 * (C2/C1). Теперь нам нужно найти, на сколько увеличилась среднеквадратическая скорость молекул газа: v2 = √(3kT2/m) Подставив T2 в это уравнение, получаем: v2 = √(3k × (P2/P1) * T1 * (C2/C1)/m). Теперь можем определить, на сколько раз увеличилась скорость: (v2/v1) = √((P2/P1) * (C2/C1)). Подставляем известные значения: Поскольку P2 = P1/8.85 и C2 = 5.6C1: (v2/v1) = √((1/8.85) * 5.6) = √(5.6/8.85) ≈ √(0.632). Теперь вычисляем значение: √(0.632) ≈ 0.796. Таким образом, среднеквадратическая скорость молекул газа увеличилась примерно на 0.796.
 
Назад
Сверху