Какова концентрация молекул в гигантском молекулярном облаке, в котором число молекул водорода в объеме, равном объему

Для решения данной задачи, нам необходимо вычислить концентрацию молекул в гигантском молекулярном облаке и массу этого облака в массах Солнца.

Шаг 1: Вычисление объема гигантского молекулярного облака.

Объем гигантского молекулярного облака равен объему Земного шара. Известно, что радиус Земли \(\bigoplus = 6378.2\) км. Тогда объем гигантского молекулярного облака можно вычислить по формуле объема сферы:

\[V_{\text{облака}} = \frac{4}{3} \pi r^3\]

Подставим значение радиуса \(r = \bigoplus\) в формулу:

\[V_{\text{облака}} = \frac{4}{3} \pi (6378.2 \, \text{км})^3\]

Расчитаем значение объема.

Шаг 2: Вычисление числа молекул водорода в гигантском молекулярном облаке.

Из условия задачи известно, что число молекул водорода в объеме, равном объему Земного шара, составляет \(2.2 \times 10^{63}\) молекул. Тогда число молекул водорода в гигантском молекулярном облаке равно \(2.2 \times 10^{63}\) молекул.

Шаг 3: Вычисление концентрации молекул в гигантском молекулярном облаке.

Концентрация молекул водорода можно вычислить как отношение числа молекул водорода к объему облака:

\[C = \frac{N}{V}\]

где \(C\) - концентрация молекул водорода, \(N\) - число молекул водорода, \(V\) - объем облака.

Подставим известные значения:

\[C = \frac{2.2 \times 10^{63} \, \text{молекул}}{\frac{4}{3} \pi (6378.2 \, \text{км})^3}\]

Расчитаем значение концентрации.

Шаг 4: Вычисление массы гигантского молекулярного облака в массах Солнца.

Масса гигантского молекулярного облака можно вычислить, зная массу протона \(m_{\text{протона}}\) и количество молекул водорода \(N\), как:

\[M = m_{\text{протона}} \times N\]

Подставим известные значения:

\[M = (1.67 \times 10^{-27} \, \text{кг}) \times (2.2 \times 10^{63} \, \text{молекул})\]

Расчитаем значение массы облака.

Полученные результаты дают нам концентрацию молекул в гигантском молекулярном облаке и массу этого облака в массах Солнца.