Каково давление, вызываемое соударением потока молекул водорода со стенкой, если средняя скорость потока равна

Каково давление, вызываемое соударением потока молекул водорода со стенкой, если средняя скорость потока равна 600 м/с, концентрация составляет 2,4 × 10^19 см^-3? Представьте ответ в соответствующих единицах измерения.
Камень

Камень

Для решения данной задачи нам потребуется использовать формулу для расчета давления газа:

\[ P = n \cdot k \cdot T \]

где \( P \) - давление газа, \( n \) - количество частиц газа (в данном случае молекул водорода), \( k \) - постоянная Больцмана, \( T \) - температура газа.

Начнем с расчета количества частиц газа в данном случае. Для этого нам понадобится использовать концентрацию газа. Концентрация газа определяется как количество частиц газа, приходящихся на единичный объем. В нашем случае, концентрация составляет \( 2,4 \times 10^{19} \) частиц на \( 1 \, \text{см}^3 \).

Чтобы привести концентрацию в соответствующие единицы, нам нужно перевести единицы измерения в соответствующие значения СИ (Системы Международных Единиц).
1 см^3 = 1 \times 0,000001 m^3 = 0.000001 m^3

Теперь мы можем рассчитать количество частиц газа, подставив значение концентрации в формулу:

\[ n = \text{концентрация} \times V \]

где \( V \) - объем газа.

В этой задаче не указан объем газа, поэтому предположим, что объем газа очень маленький и его можно считать пренебрежимо малым, поэтому \( V \) может быть принято равным 1 м^3.

Подставляя значения, получаем:

\[ n = 2,4 \times 10^{19} \, \text{частиц/см}^3 \times 0,000001 \, \text{м}^3 = 0,024 \times 10^{19} \]

Теперь нам необходимо рассчитать давление газа, используя формулу \( P = n \times k \times T \). У постоянной Больцмана \( k \) значение составляет \( 1,38 \times 10^{-23} \) Дж/К, что является известным значением. Также в задаче нет указания о температуре газа, поэтому можем предположить, что она не указана и возьмем ее равной \( 0 \) К (температура абсолютного нуля). Подставляя значения, получаем:

\[ P = 0,024 \times 10^{19} \times 1,38 \times 10^{-23} \times 0 = 0 \, \text{Па} \]

Таким образом, давление, вызываемое соударением потока молекул водорода со стенкой, составляет 0 Па.
Знаешь ответ?
Задать вопрос
Привет!
hello