Номер 21.2, страница 124 - гдз по физике 10 класс учебник Кабардин, Орлов

21.2. Концентрация молекул межзвёздного газа в среднем равна $1 \text{ м}^{-3}$, средняя кинетическая энергия молекул газа равна $1,5 \cdot 10^{-21} \text{ Дж}$. Определите давление межзвёздного газа.

Дано:

Концентрация молекул, $n = 1 \text{ м}^{-3}$

Средняя кинетическая энергия молекул, $E_k = 1,5 \cdot 10^{-21} \text{ Дж}$

Найти:

Давление межзвёздного газа, $\text{p}$

Решение:

Давление идеального газа связано с концентрацией его молекул и их средней кинетической энергией поступательного движения. Эту связь описывает основное уравнение молекулярно-кинетической теории (МКТ):

$p = \frac{2}{3} n E_k$

где $\text{p}$ - давление газа, $\text{n}$ - концентрация молекул, а $E_k$ - средняя кинетическая энергия поступательного движения молекул.

В условии задачи все величины уже даны в Международной системе единиц (СИ), поэтому можно сразу подставить их значения в формулу для расчета давления.

Подставляем числовые значения:

$p = \frac{2}{3} \cdot 1 \text{ м}^{-3} \cdot 1,5 \cdot 10^{-21} \text{ Дж}$

Выполним вычисления:

$p = \frac{2 \cdot 1,5}{3} \cdot 10^{-21} \text{ Па} = \frac{3}{3} \cdot 10^{-21} \text{ Па} = 1 \cdot 10^{-21} \text{ Па}$

Таким образом, давление межзвёздного газа составляет $1 \cdot 10^{-21}$ Паскаль.

Ответ: $1 \cdot 10^{-21} \text{ Па}$.