Номер 2, страница 286 - гдз по физике 10 класс учебник Грачев, Погожев

Авторы: Грачев А. В., Погожев В. А., Салецкий А. М., Боков П. Ю.
Тип: Учебник
Серия: алгоритм успеха
Издательство: Просвещение
Год издания: 2011 - 2025
Уровень обучения: базовый и углублённый
Цвет обложки: бирюзовый изображена солнечная система со всеми планетами
ISBN: 978-5-09-091742-1
Популярные ГДЗ в 10 классе
Упражнения. Параграф 51. Температура — мера средней кинетической энергии хаотического движения молекул. Глава 7. Основы молекулярно-кинетической теории и термодинамики. Молекулярная физика и термодинамика - номер 2, страница 286.
№2 (с. 286)
Условие. №2 (с. 286)
скриншот условия

2. Определите среднеквадратичную скорость хаотического движения молекул азота, кислорода, водорода, углекислого газа и паров воды при температуре $t = 127 \,^{\circ}\text{C}$.
Решение. №2 (с. 286)
Дано:
Температура газов $t = 127 \, \text{°C}$.
Газы: азот ($N_2$), кислород ($O_2$), водород ($H_2$), углекислый газ ($CO_2$), пары воды ($H_2O$).
Универсальная газовая постоянная $R \approx 8.31 \, \text{Дж/(моль} \cdot \text{К)}$.
Молярные массы (справочные данные):
$M_{N_2} = 28 \, \text{г/моль}$
$M_{O_2} = 32 \, \text{г/моль}$
$M_{H_2} = 2 \, \text{г/моль}$
$M_{CO_2} = 44 \, \text{г/моль}$
$M_{H_2O} = 18 \, \text{г/моль}$
Перевод в СИ:
Для расчетов в молекулярно-кинетической теории используется абсолютная температура в Кельвинах ($T$).
$T = t(^{\circ}C) + 273.15$
$T = 127 + 273.15 = 400.15 \, \text{К}$. Для упрощения расчетов примем $T = 400 \, \text{К}$.
Молярные массы необходимо перевести в кг/моль:
$M_{N_2} = 28 \cdot 10^{-3} \, \text{кг/моль}$
$M_{O_2} = 32 \cdot 10^{-3} \, \text{кг/моль}$
$M_{H_2} = 2 \cdot 10^{-3} \, \text{кг/моль}$
$M_{CO_2} = 44 \cdot 10^{-3} \, \text{кг/моль}$
$M_{H_2O} = 18 \cdot 10^{-3} \, \text{кг/моль}$
Найти:
Среднеквадратичные скорости молекул $v_{N_2}$, $v_{O_2}$, $v_{H_2}$, $v_{CO_2}$, $v_{H_2O}$ - ?
Решение:
Среднеквадратичная скорость хаотического движения молекул газа ($v_{ск}$) вычисляется по формуле, следующей из основного уравнения молекулярно-кинетической теории:
$v_{ск} = \sqrt{\frac{3RT}{M}}$
где $R$ — универсальная газовая постоянная, $T$ — абсолютная температура, $M$ — молярная масса газа.
Подставим известные значения и рассчитаем скорость для каждого газа.
Азот (N₂)
Для азота $M_{N_2} = 28 \cdot 10^{-3} \, \text{кг/моль}$.
$v_{N_2} = \sqrt{\frac{3 \cdot 8.31 \, \text{Дж/(моль} \cdot \text{К)} \cdot 400 \, \text{К}}{28 \cdot 10^{-3} \, \text{кг/моль}}} = \sqrt{\frac{9972}{28 \cdot 10^{-3}}} \approx \sqrt{356143} \approx 597 \, \text{м/с}$.
Ответ: среднеквадратичная скорость молекул азота составляет примерно $597 \, \text{м/с}$.
Кислород (O₂)
Для кислорода $M_{O_2} = 32 \cdot 10^{-3} \, \text{кг/моль}$.
$v_{O_2} = \sqrt{\frac{3 \cdot 8.31 \, \text{Дж/(моль} \cdot \text{К)} \cdot 400 \, \text{К}}{32 \cdot 10^{-3} \, \text{кг/моль}}} = \sqrt{\frac{9972}{32 \cdot 10^{-3}}} = \sqrt{311625} \approx 558 \, \text{м/с}$.
Ответ: среднеквадратичная скорость молекул кислорода составляет примерно $558 \, \text{м/с}$.
Водород (H₂)
Для водорода $M_{H_2} = 2 \cdot 10^{-3} \, \text{кг/моль}$.
$v_{H_2} = \sqrt{\frac{3 \cdot 8.31 \, \text{Дж/(моль} \cdot \text{К)} \cdot 400 \, \text{К}}{2 \cdot 10^{-3} \, \text{кг/моль}}} = \sqrt{\frac{9972}{2 \cdot 10^{-3}}} = \sqrt{4986000} \approx 2233 \, \text{м/с}$.
Ответ: среднеквадратичная скорость молекул водорода составляет примерно $2233 \, \text{м/с}$.
Углекислый газ (CO₂)
Для углекислого газа $M_{CO_2} = 44 \cdot 10^{-3} \, \text{кг/моль}$.
$v_{CO_2} = \sqrt{\frac{3 \cdot 8.31 \, \text{Дж/(моль} \cdot \text{К)} \cdot 400 \, \text{К}}{44 \cdot 10^{-3} \, \text{кг/моль}}} = \sqrt{\frac{9972}{44 \cdot 10^{-3}}} \approx \sqrt{226636} \approx 476 \, \text{м/с}$.
Ответ: среднеквадратичная скорость молекул углекислого газа составляет примерно $476 \, \text{м/с}$.
Пары воды (H₂O)
Для паров воды $M_{H_2O} = 18 \cdot 10^{-3} \, \text{кг/моль}$.
$v_{H_2O} = \sqrt{\frac{3 \cdot 8.31 \, \text{Дж/(моль} \cdot \text{К)} \cdot 400 \, \text{К}}{18 \cdot 10^{-3} \, \text{кг/моль}}} = \sqrt{\frac{9972}{18 \cdot 10^{-3}}} = \sqrt{554000} \approx 744 \, \text{м/с}$.
Ответ: среднеквадратичная скорость молекул паров воды составляет примерно $744 \, \text{м/с}$.
Другие задания:
Помогло решение? Оставьте отзыв в комментариях ниже.
Присоединяйтесь к Телеграм-группе @top_gdz
ПрисоединитьсяМы подготовили для вас ответ c подробным объяснением домашего задания по физике за 10 класс, для упражнения номер 2 расположенного на странице 286 к учебнику серии алгоритм успеха 2011 года издания для учащихся школ и гимназий.
Теперь на нашем сайте ГДЗ.ТОП вы всегда легко и бесплатно найдёте условие с правильным ответом на вопрос «Как решить ДЗ» и «Как сделать» задание по физике к упражнению №2 (с. 286), авторов: Грачев (Александр Васильевич), Погожев (Владимир Александрович), Салецкий (Александр Михайлович), Боков (Павел Юрьевич), ФГОС (старый) базовый и углублённый уровень обучения учебного пособия издательства Просвещение.