Номер 3, страница 256 - гдз по физике 10 класс учебник Касьянов

Авторы: Касьянов В. А.
Тип: Учебник
Издательство: Просвещение
Год издания: 2021 - 2025
Уровень обучения: углублённый
Цвет обложки: белый самолет и молнии изображены
ISBN: 978-5-09-103621-3
Популярные ГДЗ в 10 классе
Задачи. Параграф 52. Основное уравнение молекулярно-кинетической теории. 9. Молекулярно-кинетическая теория идеального газа. Молекулярная физика - номер 3, страница 256.
№3 (с. 256)
Условие. №3 (с. 256)
скриншот условия

3. Под каким давлением находится кислород, если тепловая скорость его молекул 550 м/с, а их концентрация $10^{25}$ м$^{-3}$?
Решение. №3 (с. 256)
Дано:
Среднеквадратичная (тепловая) скорость молекул кислорода, $v_{кв} = 550$ м/с
Концентрация молекул, $n = 10^{25}$ м⁻³
Газ - кислород ($O_2$)
Для расчетов потребуются справочные данные:
Молярная масса кислорода $O_2$: $M = 32 \text{ г/моль} = 32 \times 10^{-3}$ кг/моль
Постоянная Авогадро: $N_A \approx 6.022 \times 10^{23}$ моль⁻¹
Все исходные данные представлены в системе СИ.
Найти:
Давление кислорода, $p$ - ?
Решение:
Основное уравнение молекулярно-кинетической теории газов связывает давление газа с микроскопическими параметрами его молекул:
$p = \frac{1}{3} n m_0 \langle v^2 \rangle$
где $p$ – давление газа, $n$ – концентрация молекул, $m_0$ – масса одной молекулы, а $\langle v^2 \rangle$ – средний квадрат скорости молекул.
По условию, тепловая скорость молекул — это среднеквадратичная скорость $v_{кв}$. Связь между ними следующая:
$v_{кв} = \sqrt{\langle v^2 \rangle}$, откуда $\langle v^2 \rangle = v_{кв}^2$.
Тогда формула для давления примет вид:
$p = \frac{1}{3} n m_0 v_{кв}^2$
Массу одной молекулы кислорода ($O_2$) можно найти, зная его молярную массу $M$ и число Авогадро $N_A$:
$m_0 = \frac{M}{N_A}$
Вычислим массу одной молекулы кислорода:
$m_0 = \frac{32 \times 10^{-3} \text{ кг/моль}}{6.022 \times 10^{23} \text{ моль}^{-1}} \approx 5.314 \times 10^{-26}$ кг
Теперь подставим все известные значения в формулу для давления:
$p = \frac{1}{3} \times 10^{25} \text{ м}^{-3} \times (5.314 \times 10^{-26} \text{ кг}) \times (550 \text{ м/с})^2$
Сначала вычислим квадрат скорости:
$v_{кв}^2 = 550^2 = 302500$ м²/с²
Теперь произведем окончательный расчет давления:
$p = \frac{1}{3} \times 10^{25} \times 5.314 \times 10^{-26} \times 302500 \text{ Па}$
$p \approx \frac{1}{3} \times 0.5314 \times 302500 \text{ Па} \approx 53589 \text{ Па}$
Округлим результат до трех значащих цифр:
$p \approx 5.36 \times 10^4 \text{ Па} = 53.6 \text{ кПа}$
Ответ: давление кислорода составляет примерно $5.36 \times 10^4$ Па (или 53.6 кПа).
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 3 расположенного на странице 256 к учебнику 2021 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 №3 (с. 256), автора: Касьянов (Валерий Алексеевич), ФГОС (старый) углублённый уровень обучения учебного пособия издательства Просвещение.