Светило науки — 2556 ответов — 16773 помощи
M(CO₂) = 0,044 кг/моль — молярная масса, берется из таблицы Менделеева
ρ = 1,9 кг/м³ — плотность газа
n — ? — концентрация
n = N / V, N — число молекул газа, V — объем газа
ρ = m / V, m — масса газа => V = m / ρ
n = N * ρ / m, m / N = m₀ — масса одной молекулы, m₀ = M(CO₂) / Na
Na = 6,02*10²³ моль⁻¹ — число Авогадро
n = Na * ρ / M(CO₂) = 6,02*10²³ моль⁻¹ * 1,9 кг/м³ / 0,044 кг/моль ≈ 2,6*10²⁵ м⁻³
Концентрация частиц – это величина, показывающая, сколько частиц вещества находится в каком-либо объеме. Она вычисляется по формуле: c = N/V, ее размерность 1/м^3. Часто возникает необходимость определить концентрацию молекул, причем исследуемое вещество может быть в любом агрегатном состоянии: твердом, жидком или газообразном.
Представьте, что любознательный царь Гиерон дал своему придворному математику еще одну корону, приказав: «Вот она-то точно из чистого золота. Определи, Архимед, какова концентрация молекул в ней». Гениального ученого такая задача поставила бы в тупик. Ну, а вы решите ее очень быстро. Предположим, корона весила бы ровно 1,93 килограмма, занимая при этом объем в 100 см^3.
Прежде всего найдите, сколько молей золота содержится в таком количестве вещества. С помощью таблицы Менделеева вы узнаете молекулярную массу золота: 197 а.е.м. (атомных единиц массы). А масса одного моля любого вещества (в граммах) численно равна его молекулярной массе. Следовательно, один моль золота весит 197 грамм. Разделив фактическую массу короны на молярную массу золота, вы получите: 1930/197 = 9,79. Или, округленно, 9,8 молей золота.
Умножьте количество молей на универсальное число Авогадро, показывающее, сколько элементарных частиц содержится в моле любого вещества. 9,8*6,022*10^23 = 5,9*10^24. Вот сколько молекул золота приблизительно содержится в короне.
Ну, а теперь найти концентрацию молекул проще простого. 100 кубических сантиметров – это 0,0001 м^3. Разделим: 5,9*10^24/0,0001 = 5,9*10^28. Концентрация молекул золота равна 5,9*10^28/м3.
Теперь предположим, что вам задана такая задача: при давлении Р, средняя квадратичная скорость молекул углекислого газа равна V. Требуется определить концентрацию его молекул. И здесь нет ничего сложного. Существует так называемое основное уравнение кинетической теории идеального газа: Р = V^2m0C/3, где C – концентрация молекул газа, а m0 – масса одной его молекулы. Следовательно, искомая концентрация С находится так: С = 3P/m0V^2.
Единственная неизвестная величина – m0. Ее можно узнать в справочнике по химии или физике. Можно также вычислить по формуле: m0 = M/Na, где М – молярная масса углекислого газа (44 грамм/моль), а Na – число Авогадро (6,022х1023). Подставив все величины в формулу, вычислите искомую концентрацию С.
Видоизмените условие задачи. Предположим, вам известны только температура Т и давление Р углекислого газа. Как по этим данным найти концентрацию его молекул? Давление и температура газа связаны формулой: P = CkT, где С – концентрация молекул газа, а К – постоянная Больцмана, равная 1,38*10^-23. То есть С = P/kT. Подставив в формулу известные величины, вы вычислите концентрацию С.
Как обнаружить концентрацию молекул
Насыщенность частиц – это величина, показывающая, сколько частиц вещества находится в каком-нибудь объеме. Она вычисляется по формуле: c = N/V, ее размерность 1/м^3. Зачастую появляется надобность определить концентрацию молекул , причем исследуемое вещество может быть в любом агрегатном состоянии: твердом, жидком либо газообразном.
Инструкция
1. Представьте, что любопытный царь Гиерон дал своему придворному математику еще одну корону, приказав: «Вот она-то верно из чистого золота. Определи, Архимед, какова насыщенность молекул в ней». Талантливого ученого такая задача поставила бы в тупичок. Ну, а вы решите ее дюже стремительно. Представим, корона весила бы ровно 1,93 килограмма, занимая при этом объем в 100 см^3.
2. Раньше каждого обнаружьте, сколько молей золота содержится в таком числе вещества. С поддержкой таблицы Менделеева вы узнаете молекул ярную массу золота: 197 а.е.м. (ядерных единиц массы). А масса одного моля всякого вещества (в граммах) численно равна его молекул ярной массе. Следственно, один моль золота весит 197 грамм. Поделив фактическую массу короны на молярную массу золота, вы получите: 1930/197 = 9,79. Либо, округленно, 9,8 молей золота.
3. Умножьте число молей на универсальное число Авогадро, показывающее, сколько элементарных частиц содержится в моле всякого вещества. 9,8*6,022*10^23 = 5,9*10^24. Вот сколько молекул золота примерно содержится в короне.
4. Ну, а сейчас обнаружить концентрацию молекул проще простого. 100 кубических сантиметров – это 0,0001 м^3. Поделим: 5,9*10^24/0,0001 = 5,9*10^28. Насыщенность молекул золота равна 5,9*10^28/м3.
5. Сейчас представим, что вам задана такая задача: при давлении Р, средняя квадратичная скорость молекул углекислого газа равна V. Требуется определить концентрацию его молекул . И тут нет ничего трудного. Существует так называемое основное уравнение кинетической теории совершенного газа: Р = V^2m0C/3, где C – насыщенность молекул газа, а m0 – масса одной его молекул ы. Следственно, желанная насыщенность С находится так: С = 3P/m0V^2.
6. Исключительная неведомая величина – m0. Ее дозволено узнать в справочнике по химии либо физике. Дозволено также вычислить по формуле: m0 = M/Na, где М – молярная масса углекислого газа (44 грамм/моль), а Na – число Авогадро (6,022х1023). Подставив все величины в формулу, вычислите желанную концентрацию С.
7. Видоизмените условие задачи. Представим, вам знамениты только температура Т и давление Р углекислого газа. Как по этим данным обнаружить концентрацию его молекул ? Давление и температура газа связаны формулой: P = CkT, где С – насыщенность молекул газа, а К – непрерывная Больцмана, равная 1,38*10^-23. То есть С = P/kT. Подставив в формулу знаменитые величины, вы вычислите концентрацию С.
Найти концентрацию молекул углекислого газа в сосуде с давление 5 МПА если средняя квадратичная скорость его молекул равна 300 м / с Развернутый ответ пожалуйста = ).
На странице вопроса Найти концентрацию молекул углекислого газа в сосуде с давление 5 МПА если средняя квадратичная скорость его молекул равна 300 м / с Развернутый ответ пожалуйста = )? из категории Физика вы найдете
ответ для уровня учащихся 5 — 9 классов. Если полученный ответ не
устраивает и нужно расшить круг поиска, используйте удобную поисковую
систему сайта. Можно также ознакомиться с похожими вопросами и ответами
других пользователей в этой же категории или создать новый вопрос. Возможно,
вам будет полезной информация, оставленная пользователями в комментариях, где
можно обсудить тему с помощью обратной связи.
M(CO₂) = 0,044 кг/моль — молярная масса, берется из таблицы Менделеева
ρ = 1,9 кг/м³ — плотность газа
n — ? — концентрация
n = N / V, N — число молекул газа, V — объем газа
ρ = m / V, m — масса газа => V = m / ρ
n = N * ρ / m, m / N = m₀ — масса одной молекулы, m₀ = M(CO₂) / Na
Na = 6,02*10²³ моль⁻¹ — число Авогадро
n = Na * ρ / M(CO₂) = 6,02*10²³ моль⁻¹ * 1,9 кг/м³ / 0,044 кг/моль ≈ 2,6*10²⁵ м⁻³