С(молекулярная и термодинамика прошу дать ответ и полностью расписать объяснение/решение. условие на скриншоте. заранее !

обозначения:

v - объём

p - давление;

t - абсолютная температура (по шкале кельвина)

t - температура (по шкале цельсия)

k - постоянная больцмана

r - универсальная газовая постоянная

n - количество молекул в веществе

m(e) - молярная масса атома/молекулы

υ(кв) - средняя квадратичная скорость движения молекул

ρ - плотность вещества

nₐ - постоянное число авогадро

m₀ - масса одной молекулы

n - концентрация молекул

wк - средняя кинетическая энергия поступательного движения молекулы

1) дано: v = 1 см³ = 10⁻⁶ м³; p = 4,14 × 10⁻¹⁰ па; t = 300 к; k = 1,38 × 10⁻²³ дж/к

найти: n - ?

решение. количество молекул в газе можно найти через закон авогадро: в равных объёмах газов при одинаковых температур и давления содержится одинаковое количество молекул: n = pv/kt

найдём значение искомой величины:

[n] = па×м³×к/дж×к = па×м³/дж = н×м³/дж×м² = н×м/дж = дж/дж = 1

n = 4,14 × 10⁻¹⁰ × 10⁻⁶/1,38 × 10⁻²³ × 300 = 10⁷/100 = 10⁵ па = 100000 па

ответ: 100000.

2) дано: при t = 0 °с ⇒ т = 273,15 к; р = 10⁵ па; r = 8,31 дж/к × моль; m(h₂) = 2ar(h) = 2 × 1 = 2 г/моль = 2 × 10⁻³ кг/моль

найти: υ(кв) - ?

решение. из определения кинетической энергии wк = m₀υ²/2 и формулы связи кинетической энергии и абсолютной температуры wк = 3kt/2 можно получить формулу для расчёта средней квадратичной скорости (υ(кв)) поступательного движения молекул идеального газа:

m₀υ²/2 = 3kt/2 ⇒ υ² = 3kt/m₀, где υ(кв) = √(υ²) ⇒ υ(кв) = √(3kt/m₀)

так как нам неизвестно m₀, найдём её по формуле: m₀ = m(h₂)/nₐ и получим: υ(кв) = √(3knₐt/m(h₂ где k × nₐ = r:

υ(кв) = √(3rt/m(h₂))

найдём значение искомой величины:

[υ(кв)] = √(дж×к×моль/к×моль×кг) = √(дж/кг) = √(н×м/кг) = √(кг×м×м/кг×с²) = √(м²/с²) = м/с

υ(кв) = √(3×8,31×273,15/2×10⁻³) = √(6809,6295/2×10⁻³) = √(3404814,75) ≈ 1845 м/с = 1,845 км/с

ответ: 1,8.

3) дано: при t = 27 °с ⇒ т = 300,15 к; ρ = 0,29 кг/м³; r = 8,31 дж/к × моль; m(h₂о) = 2ar(h₂) + ar(o) = 2 × 1 + 16 = 18 г/моль = 18 × 10⁻³ кг/моль.

найти: р - ?

решение. из основного уравнения молекулярно-кинетической теории (мкт) можно выразить зависимость давление гага (р) от концентрации молекул (n) и абсолютной температуры (t): р = 2nwк/3, где wк = 3kt/2 ⇒ р = nkt, где n = ρ/m₀ = ρnₐ/m(h₂о);

значит, p = ρknₐt/m(h₂о), где k × nₐ = r:

p = ρrt/m(h₂о)

найдём значение искомой величины:

[p] = кг×дж×к×моль/м³×к×моль×кг = дж/м³ = н×м/м³ = н/м² = па

p = 0,29×8,31×300,15/18×10⁻³ = 723,331485/18×10⁻³ = 723331,485/18 = 40185,0825 па = 40,1850825 кпа

ответ: 40.

По закону сохранения энергии: полная механическач энергия остаётся неизменной. поэтому энергия на высоте h равна энергии на высоте h/2 и равна энергии на высоте 0. полная механическая энергия на высоте h/2 равна полной механической энергии на высоте 0; то есть e1 = e2 = e (e1 - полная механическая энергия на высоте h/2; e2 - полная механическая энергия на высоте 0) (пусть скорость тела на высоте h/2 равна v2) запишем систему уравнений, состоящую из двух уравнений: теперь прировняем эти два уравнения: получаем, что: что и требовалось найти.