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

Физика, 10 класс Учебник, авторы: Грачев Александр Васильевич, Погожев Владимир Александрович, Салецкий Александр Михайлович, Боков Павел Юрьевич, издательство Просвещение, Москва, 2011, бирюзового цвета

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
Физика, 10 класс Учебник, авторы: Грачев Александр Васильевич, Погожев Владимир Александрович, Салецкий Александр Михайлович, Боков Павел Юрьевич, издательство Просвещение, Москва, 2011, бирюзового цвета, страница 286, номер 2, Условие

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 $744 \, \text{м/с}$.

Помогло решение? Оставьте отзыв в комментариях ниже.

Присоединяйтесь к Телеграм-группе @top_gdz

Присоединиться

Мы 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.