Определите количество вещества и число молекулы 1 кг воды

Объяснение:

Дано:

m = 1 кг

M = 18·10⁻³ кг/моль - молярная масса воды

ν - ?

N - ?

1)

Количество вещества:

ν = m / M = 1 / (18·10⁻³) ≈ 55,6 моль

2)

Но:

ν = N / Nₐ

тогда:

N = ν·Nₐ = 55,6·6,02·10²³ ≈ 3,3·10²⁵  молекул

Пусть  s– площадь поперечного сечения деревянного цилиндра. После того, как
на цилиндр поставили кубик, объём погруженной в воду части увеличился на as, вследствие чего уровень воды поднялся на ℎ2 − ℎ1. Поскольку объём воды постоянен,
as= (ℎ2 − ℎ1),
где – площадь сечения сосуда, откуда
S: s= a:ℎ(2 − ℎ1)= 5.
Сила тяжести, действующая на кубик, равна изменению силы Архимеда, дей-
ствующей на цилиндр:
ρ1Vg = ρ0gsa
откуда объём кубика
V= (ρ0*sa):ρ1
.
В конечный момент цилиндр плавает, как и вначале, а кубик вытесняет объём
воды, равный . Таким образом, новый уровень воды в сосуде
ℎ3 = ℎ1 +V/S = ℎ1 + ρ0a:ρ1*S = ℎ1 + ρ0:ρ1(ℎ2 − ℎ1) ≈ 304,4 мм.

Введем параметр: x = F1 - F2 (именно он и будет искомым в задаче), где

F1 - подъемная сила аэростата, наполненного водородом,
F2 - гелием.

составим систему:

F1 = p3 g V - p1 V g,
F2 = p3 g V - p2 V g.

вынесем gV за скобки:

F1 = g V (p3 - p1),
F2 = g V (p3 - p2),

разделим первое уравнение на второе:

F1/F2 = (p3 - p1) / (p3 - p2).

домножим обе части на F2 и вычтем F2, тогда получим:

x = (F2 (p3 - p1) / (p3 - p2)) - F2,

x = F2 (p2 - p1) / (p3 - p2).

осталось найти только F2. для этого нам необходимо выразить лишь объем шара. составим систему уравнений из условий, необходимых для удержания в воздухе, либо для равномерного прямолинейного движения аэростата, наполненного водородом массой m1 или гелием m2:

p3 g V = m1 g,
p3 g V = m2 g.

сложим оба уравнения:

2 p3 g V = g ((p1/V) + (p2/V)),

отсюда выражаем объем:

V = (p1 + p2) / 2p3.

тогда, подставляя выражение для V в F2 и подставляя формулу в x, получаем:

x = g (p1 + p2) (p2 - p1) / 2 p3

x = 9,8*0,27*0,09 / 2,5 ≈ 0,092 или 9,2%