Определить среднюю кинетическую энергию поступательного движения одной молекулы кислорода, если кислород находится под давлением 3, 01^10 в пятой степени па и имеет плотность 2 кг/м3

pv=nkt (1)   где p-давление газа  v- объем n- число молекул    k-постоянная больцмана (1.38*10^-23)   t-температура

 

n=n(a) * m / m    (2)    где   n(a)-число авогадро (6*10^23)  m-масса газа  m-молярная масса газа

 

pv=nkt => t=p*v / n*k

подставляя вместо n выражение (2), получаем:

 

t=p*v*m / m*n(a)*k

так как m=p*v где   m-масса газа  p-плотность газа  v-объем газа

=> v= m / p  (3)

  подставляя вместо  v выражение (3), получаем:

t=p*m*m / m*p*n(a) * k

сокращая m, получаем:

t=p*m / p*n(a) * k

t=3.01*10^5 *0.032 / 2* 6*10^23 *1.38*10^-23

t=580 k

 

e= 1.5 * k * t  где e-средняя кинетическая энергия k-постоянная больцмана (1.38*10^-23) t-температура

 

e= 1.5*1.38*10^-23*580 =1200.6 *10^-23 дж = 1.2*10^-20 дж

в m= 320 г кислорода

молярная масса µ   кислорода находится по таблице менделеева  у кислорода она равна

µ=16 гр/моль  - для атома кислорода о

µ=32 гр/моль  - для молекулы о2

 

в 1 моль любого вещества  количество  к  молекул или атомов равно  числу авогадро

na  = 6,02214129(27)·1023  моль−1.

 

атомов   к=m/µ *na    =320/16  *6,02214129(27)·1023  =120,4428258(54)·1023  атомов 

молекул  к=m/µ *na  =320/32  *6,02214129(27)·1023  =60,2214129(27)·1023  молекул

нужно найти силу тяжести и сравнить её с силой архимеда, действуюшей в воде и   в керосине

fтяжести = p = 4.5h

fₐ=ρgv

ρкеросина=800кг/м³=0,8*10³кг/м³

ρводы=1000кг/м³=1*10³кг/м³

fₐк=ρкgv

fₐв=ρвgv

переведём в
си

700см³=700*10⁻⁶м³=0,7*10⁻³м³

fₐк=0,8*10³*10*0,7*10⁻³=5,6н

fₐв=1*10³*10*0,7*10⁻³=7н

сила архимеда больше силы тяжести ,поэтому тело будет плавать и в воде и в керосине

таблица:

сила архимеда   в воде 7н     в керосине  
5,6н

сравните силу архимеда и силу тяжести

в воде 7н больше4,5н (сила архимеда больше силы тяжести)

в керосине   5,6н больше4,5н (сила архимеда больше силы тяжести)

утонет ли тело   в воде не утонет     в керосине не утонет