Задача В6. Современные вакуумные насосы позволяют понижать давление до . Сколько молекул газа содержится в при указанном давлении и температуре 27 °C?

Задача В6. Современные вакуумные насосы позволяют понижать давление до . Сколько молекул газа содержится в при указанном давлении и температуре 27 °C?

Обозначим p давление, V — объем, t — температуру в сосуде, N — число молекул в сосуде, k — постоянную Больцмана, n — концентрацию молекул газа.

Решение:

Число молекул N в можно найти, умножив их концентрацию n на объем V:

Концентрацию молекул определим из формулы, связывающей давление газа р с концентрацией молекул и абсолютной температурой Т:

откуда .

Подставив правую часть этого выражения вместо n в предыдущую формулу, мы решим задачу в общем виде:

Выразим в единицах СИ объем и температуру:

Произведем вычисления:

Ответ: .

Эта задача взята со страницы подробного решения задач по физике, там расположена теория и подробное решения задач по всем темам физики:

Задачи по физике с решением

Возможно вам будут полезны эти задачи:

Задача В4. Газ сжат изотермически от объема до объема . Давление при этом возросло на . Каким было начальное давление ?

Задача В5. Определить температуру газа, находящегося в закрытом сосуде, если давление газа увеличивается на 0,4 % первоначального давления при нагревании на 1 К.

Задача В7. Где больше молекул: в комнате объемом при давлении Па и температуре 20 °C или в стакане воды объемом ?

Задача В8. Чему равна средняя квадратичная скорость молекул газа, если его масса m = 6 кг, объем и давление р = 200 кПа?