Вопрос школьника
Ответь развернуто и подробно на вопрос — В сосуде объем V=100 см3 находится масса m=0,5 г азота. Найти среднюю длину свободного пробега λ молекул азота
Ответ от учителя
Средняя длина свободного пробега λ молекулы газа определяется по формуле:
λ = (1/√2 * π * d^2 * n)
где d — диаметр молекулы газа, n — концентрация молекул газа.
Для молекулы азота диаметр d = 3,66 * 10^-8 см.
Концентрация молекул газа n можно найти по формуле:
n = N/V
где N — число молекул газа, V — объем сосуда.
Число молекул газа N можно найти по формуле:
N = m/M
где m — масса газа, M — молярная масса газа.
Для молекулы азота молярная масса M = 28 г/моль.
Таким образом, концентрация молекул азота:
n = N/V = (m/M)/V = (0,5 г / 28 г/моль) / 100 см^3 = 1,79 * 10^19 молекул/см^3
Подставляя значения d и n в формулу для средней длины свободного пробега, получаем:
λ = (1/√2 * π * d^2 * n) = (1/√2 * π * (3,66 * 10^-8 см)^2 * 1,79 * 10^19 молекул/см^3) ≈ 6,6 * 10^-6 см
Таким образом, средняя длина свободного пробега молекулы азота в данном сосуде составляет около 6,6 микрометров.
